巷道底板锚索孔钻进粉渣运移特征及现场试验-北京大学学报医学版.PDF

第 32 卷 第 5 期 采矿与安全工程学报 Vol.32 No.5 2015 年 09 月 Journal of Mining Safety Engineering Sept. 2015 文章编号：1673-3363-(2015)05-0765-061 巷道底板锚索孔钻进粉渣运移特征及现场试验 1,2,3 2 2 张辉 ，程利兴 ，常建超 (1 ．河南省高等学校深部矿井建设重点学科开放实验室，河南 焦作 454000 ；2 ．河南理工大学 能源科学与工程学院，河南 焦作 454000 ；3 ．煤炭安全生产河南省协同创新中心，河南 焦作 454000) 摘要 针对煤矿巷道底板锚索孔钻进困难的问题，分析了正反循环钻进过程中粉渣运移特征，得 出“钻渣三区”的相互作用是制约底板锚索孔快速钻进的根本原因，并提出了泵吸反循环钻进可 以有效防止“钻渣三区”的形成。利用固液流体力学原理，推导了冲洗液沿程水力损失及钻渣液 上返流速的力学公式。根据现场实际，得出底板锚索孔泵吸反循环钻进时钻孔深度、泵的真空度 及钻渣液的上返速度与钻渣体积含量之间的关系，结果表明泵吸反循环对底板锚索孔的快速钻进 是可行的。研制了一套泵吸反循环钻进系统，实现了底板锚索孔钻进与排渣同时作业。现场试验 表明，钻进深度5.6 m 的底板锚索孔有效钻进时间可以控制在30 min 内，解决了底板锚索孔深孔 钻进的难题，净化了作业环境。 关键词 底板锚索孔；泵吸反循环；水力损失；钻渣 中图分类号 TD 353 文献标志码 A DOI 10.13545/ki.jmse.2015.05.011 Study on migration characteristic of boring mud in roadway floor anchor wire hole and its field test 1,2,3 2 2 ZHANG Hui ，CHENG Lixing ，CHANG Jianchao (1 ．Henan Province Colleges and Universities Deep Mine Construction Key Discipline Open Laboratory ，Jiaozuo，Henan 454000 ， China ；2 ．School of Energy Science and Engineering，Henan Polytechnic University ，Jiaozuo，Henan 454000 ，China ； 3 ．Collaborative Innovation Center of Coal Work Safety，Henan Province ，Jiaozuo ，Henan 454000 ，China) Abstract To solve the problem of drilling anchor holes into the roadway floor, migration characteris- tics of the reverse circulation drilling process of boring mud have been analyzed. The analysis has shown that the interaction of boring mud three-field is the primary cause of restri