中空內(nèi)凹槽型三棱鉆桿在義絡(luò)煤業(yè)的研究與應(yīng)用

精品文檔-下載后可編輯中空內(nèi)凹槽型三棱鉆桿在義絡(luò)煤業(yè)的研究與應(yīng)用摘要：義絡(luò)煤業(yè)所開采的二1煤層頂?shù)装鍑鷰r透氣性差，內(nèi)生裂隙不發(fā)育，煤層透氣性差、煤質(zhì)松軟、煤的堅固性系數(shù)低（最小值f=0.11）、煤層傾角較大（29～48°）、局部地點煤層較厚（0～28.82m）。工作面采取順層鉆孔進(jìn)行瓦斯治理過程中，瓦斯抽放孔在煤層較軟地點下行孔施工困難的問題一直制約高產(chǎn)高效礦井建設(shè)的主要因素。為解決這一難題，采用中空內(nèi)凹槽型三棱鉆桿，在義絡(luò)煤業(yè)有限責(zé)任公司33010工作面施工本煤層瓦斯抽放鉆孔進(jìn)行了應(yīng)用試驗，效果良好。

一、實驗地點概況

33010工作面，巷道標(biāo)高-10m～+50m，最大埋深630m。地質(zhì)儲量53.8萬t，巷道標(biāo)高-120m～-200m，最大埋深660m。地質(zhì)儲量21.7萬t。煤層傾角28°～40°（平均32°）。煤層6.8m～14m（平均11m），瓦斯含量最大值2.29m?/t。瓦斯放散初速度P=5～6；煤層透氣性系數(shù)λ0=0.4880m2/MPa2.d，煤層堅固性系數(shù)f=0.19～0.29。

33010工作面下巷在施工深孔瓦斯抽放鉆孔過程中，鉆孔施工難度大，施工進(jìn)度慢。

二、設(shè)備及設(shè)計情況

1、鉆機(jī)選用ZYW-2000全液壓鉆機(jī)。

2、鉆桿選用河南鑫金礦井高壓電器有限公司生產(chǎn)的直徑φ63mm，長度0.8m的中空內(nèi)凹槽型三棱鉆桿，鉆頭為φ94mm復(fù)合片空心鉆頭。

3、實驗地點：33010工作面下巷1號鉆場。

三、實驗應(yīng)用情況及實際效果分析

試驗三棱鉆桿共施工了21個抽放鉆孔；之前使用螺旋鉆桿在同一地點33010下巷施工的20個鉆孔作為比較。初步鉆孔設(shè)計深度全部為55m，在施工過程中盡可能尋找出鉆桿施工最大深度的能力，因我公司煤層賦存變化較大，在施工過程中會見巖，考慮到該鉆桿配備的鉆頭只能施工煤孔，實際施工過程中見碴即停。

具體實驗情況如下：

通過實驗過程監(jiān)控及實驗所得數(shù)據(jù)分析，螺旋鉆桿平均用時5.3小時，平均每米排粉量17.85kg，且在施工的20個鉆孔過程中出現(xiàn)兩次鉆桿掉落情況，共計掉落85根鉆桿；中空內(nèi)凹槽型三棱鉆桿平均用時4.4小時，平均每米排粉量22.42kg，在鉆場內(nèi)施工的21個鉆孔全部順利完成，未出現(xiàn)鉆桿掉落現(xiàn)象；

四、結(jié)論

對比之前使用的螺旋鉆桿，中空內(nèi)凹槽型三棱鉆桿新工藝具有以下特點：

1、三棱鉆桿機(jī)械強(qiáng)度遠(yuǎn)螺旋鉆桿要高、耐磨性強(qiáng)，使用壽命較之前螺旋鉆桿延長，從而降低了材料消耗，在試驗的21個鉆孔過程中，沒有鉆桿損壞及掉落情況，螺旋鉆桿掉落85根，對比分析中空內(nèi)凹槽型三棱鉆桿節(jié)省成本21250元。

2、鉆孔排粉較好，每米排粉量較原螺旋鉆桿多25%～30%。

3、因鉆桿為三棱形，排粉能力強(qiáng)，鉆孔內(nèi)煤粉對鉆桿摩擦力小。鉆桿摩擦減小使鉆機(jī)負(fù)荷降低，鉆機(jī)旋轉(zhuǎn)壓力減小，鉆機(jī)施工單孔時間減少，平均每55m鉆孔單孔施工時間為約4.4小時，較之前使用螺旋鉆桿時鉆進(jìn)速度提升了20%～30%。在煤層中施工時出現(xiàn)鉆桿折斷、退桿困