鉆孔防喷课题研究.docVIP

钻孔防喷工艺课题研究 一、课题研究背景 瓦斯喷孔是瓦斯治理亟待解决的严重安全隐患。二、成立课题研究小组 组长：周茂春 副组长：王新琨、王奎 成员：宋三胜、卜英忠、周二元、訾敬东、陈桥 现场实施小组：黄仲文、纪宝柱、防突区区干及底板孔施工机组人员 课题研究小组职责： 1、组长职责：负责协调人员及设备物资配备工作。 2、副组长职责：负责方案制订、实施及协调工作。 3、成员职责：防突区副总及调度所负责课题研究成果落实情况的考核工作；瓦斯办负责瓦斯地质条件合理钻孔设计及监督指导新工艺实施；安监处负责监督各项安全措施的落实情况。 4、现场实施小组：负责课题研究成果的现场落实与推广工作。 三、打钻防喷装置的使用 防喷抽采系统：自2012年6月向集团公司提出建立专门打钻防喷抽采系统，目前我矿打钻地点的3个区段皆建立了防喷抽采管路和抽采泵，其中II842和II886泵站专为打钻提前建立移动抽采泵站，改变了以往瓦斯喷孔直接排入巷道回风的状况。现要求底板孔开钻前必须建立防喷抽采系统，否则严禁打钻作业。 孔口套管：钻孔施工前，先用Φ133mm钻头沿钻孔设计方位开出2m深的孔位，然后将2m五寸PE套管套入该孔内并固定牢固，然后安装孔口装置。 防喷孔装置连接：用软带将防喷口孔器连接至防喷孔装置上，防喷孔装置与主管路连接，并安设闸门以便调节负压，防止因负压过大将打钻产生水煤堵死连接带；防喷孔装置下方4寸连接管连接软带将打钻期间产生的水、煤粉排至指定地点。 钻孔施工：将Φ133mm钻头取出，换上Φ94mm钻头（钻孔孔径94mm），用煤气分离器内套钻杆，开始施工钻孔。穿层钻孔见煤后必须降低钻进速度，保持轻压慢进，防止出现堵孔而造成喷出的煤粉、瓦斯将煤气分离器冲出孔外，根据钻孔出煤量大小合理调节钻机压力及钻进速度。 四、优化钻孔设计、采取缷压掩护递进施工 缷压掩护递进施工：即该钻场所有钻孔控制区域内若区域上方已卸压，则优先施工该钻场最上方一排孔，这一排孔离已卸压范围最近，原始瓦斯含量在上一阶段底板孔抽采中已初步释放；该钻场所有钻孔控制区域内若区域右方已卸压，则优先施工该钻场最右侧一列孔，这一列孔离已卸压范围最近，原始瓦斯含量在上个钻场底板孔抽采中已初步释放；按照递进顺序施工能够避免钻孔直接进入原始瓦斯煤层范围，有效降低喷孔几率和喷孔强度。 优化钻孔设计：底板钻孔施工过程中常常出现因为瓦斯、塌孔等问题造成穿不过去的钻孔。如出现该类钻孔，则按以下流程进行处理：下筛管→封孔→合茬→补孔，在穿不过去的钻孔上下补充施工两个钻孔，通过加密钻孔布置的方法减小钻孔的抽采半径，解决瓦斯大、塌孔施工难的问题。 五、人工全程下筛管工艺减少滞后喷孔 由于松软煤层裸眼孔壁的稳定性差，在成孔提钻后，短时间内孔壁就会坍塌堵塞钻孔，常常发生滞后喷孔现象。 护壁花管 钻杆：宽叶片大通孔螺旋钻杆，直径Φ74/35mm长1米，具有强度大、排粉能力好、孔内事故处理能力强等特点。 钻头：Φ110mm 一字铰接内芯可开闭式PDC钻头，该钻头由空心钻头体、中心活动翼片组成。 筛管：筛管设计参数:筛眼直径5mm，孔间距100ｍｍ，4排布置，展开后孔眼呈梅花型，筛管外径24ｍｍ、壁厚0.3ｍｍ，单根长度100ｍ。 2、筛管护孔施工工艺 筛管输送：在大通径钻杆内将筛管送至孔底。施工流程：开孔→钻进到位→冲孔→拔钻2米→下筛管→拔钻→收尺→封孔注浆→合茬。 钻孔钻进至设计深度，不给进时应回转２~３min，以充分排出孔内煤渣。将孔内钻具提离孔底2ｍ左右停钻，即可下入筛管护孔；采用人工输送方法下入筛管护孔。待筛管下至孔底，然后再筛管外套入18米Φ50mmPE管，封孔注浆，合茬抽采。 七、强封强抽钻孔合茬工艺 由于松软煤层裸眼孔壁的稳定性差，在成孔提钻后，短时间内孔壁就会坍塌堵塞钻孔，并常常发生滞后喷孔现象，造成喷孔伤人事故。为解决以上问题，底板钻孔施工中，需执行强封强抽钻孔合茬工艺。 强封强抽钻孔合茬示意图 强封强抽钻孔合茬工艺：每个底板钻孔施工地点皆需安放一个可站立式集中箱（靠钻场一侧安放、不影响钻机施工的地点），利用2寸钢丝胶带将钻孔与集中箱进行连接，使用2寸管箍将钢丝胶带扎牢固。 施工到8煤底板的钻孔：该类钻孔施工完毕后，下好筛管及PE管，封孔注浆16米，然后使用强封强抽工艺进行合茬。 瓦斯大、塌孔问题穿不过去的钻孔：该类钻孔穿不过去后，也应下好筛管及PE管，封孔注浆16米，然后使用强封强抽工艺进行合茬。（杜绝施工地点出现钻孔裸露的情况） 八、材料计划 序号 材料名称 规格 单位 数量 材料到位时间 备注 全程下筛管工艺所需材料 筛管 Φ32mm长2米 根 5000 每月月初 人工下筛管地点为II844区段2台钻机、II8212区段2台钻机，以上地点每月施工完成钻孔约150个、平均孔深66米，共需筛