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首頁 > 技術文章

高壓水射流擴孔技術在丁（dīng）集煤礦中的應用

時間：2013-07-12     來源： 北京德高潔清潔設備有限（xiàn）公司（sī）

丁集煤礦是淮南（nán）礦業集團實施“建大礦、辦大（dà）電、做資本”的大發展戰略，第一個（gè）打破煤電體（tǐ）製分割，按照煤電一體化模式建設的新型礦井，尤其是煤與瓦（wǎ）斯突出的礦井，首采區西一采（cǎi）區首先開采11－2煤層，在該煤層下方25 m岩（yán）層內開掘西（xī）一采（cǎi）區低位抽放巷道。以西一采區低抽巷為高壓水射（shè）流（liú）擴孔技術應用研究區，通（tōng）過施工穿層鑽孔研究考（kǎo）察高壓水射流擴孔的實際（jì）應（yīng）用效果。
 
施工瓦斯抽放鑽孔、瓦（wǎ）斯排放鑽孔分別是區域防突措施（shī）和局部防突措施最常用的方法，但受到鑽孔直徑及煤層透氣性的影響，導（dǎo）致透氣性較差的突出煤層抽放及排（pái）放效果不佳。而對於提高抽放（fàng）效率或排放效率的最有效方法（fǎ）是提高煤（méi）層透氣（qì）性或者增加鑽孔直徑（jìng）。而現場施工大直徑鑽孔時（shí）排渣困難、成（chéng）孔長度短、鑽具損壞率高，且在成（chéng）孔後（hòu）塌孔嚴（yán）重。
 
高壓水射流（liú）擴孔技術原理是（shì）在施工小直徑鑽孔時，進入煤層（céng）後利用高壓旋轉水射流對煤層成近圓柱體（tǐ）切削，從（cóng）而使小直徑鑽孔在煤（méi）層段形成更大腔體，從而增加了抽放鑽孔內煤層的（de）暴露麵積，增加鑽孔抽放（fàng）效率。同時由於（yú）高壓水射流的影（yǐng）響，抽放鑽孔附近煤層有增加透氣性、增強煤體硬度及解除應力卸壓的（de）效果。
 
高壓水射流擴孔技術在丁集（jí）煤礦中的應用：
 
高壓水射流擴孔（kǒng）設備示意圖
 
高壓水射流擴孔設備（bèi）由擴孔射流器（qì）、排渣射流器、過濾裝置、高壓擴孔鑽杆、高壓水泵（bèng）等部分組成，如（rú）下圖所示，其中高壓水泵為配套設（shè）備，一般要（yào）求（qiú）其（qí）出水壓力超過250bar。在施工現場如果水壓不高、流量較小則需配備過濾蓄（xù）水箱，以便為設備（bèi）連續提（tí）供足夠（gòu）的水量。
 
丁集（jí）煤礦高壓水射流擴孔施工（gōng）工藝（yì）為，首先在鑽場施工Φ75 mm或Φ89 mm的小（xiǎo）孔徑（jìng）普通鑽孔，穿（chuān）透全煤（méi）層後撤鑽，將（jiāng）高壓水射流裝置送入鑽孔煤層位置（zhì）進行高壓水射（shè）流擴孔切割，高壓水會在高速（sù）旋轉中將媒體逐層切割下來，煤屑通過排渣噴嘴從鑽孔內排出，幾（jǐ）乎沒有煤屑排（pái）出時即可停止（zhǐ）擴孔。
 
經試驗表明，高壓水射流擴孔技術可將鑽孔煤層部（bù）分（fèn）直（zhí）徑增加8倍，使煤層（céng）透氣性係數增（zēng）加近5倍，使相同時間內抽放量增加3倍，明顯縮（suō）短抽放周（zhōu）期，大（dà）大提高了抽放效（xiào）率。由此可見，高壓水射流擴孔技術非常值得（dé）在煤礦推廣應用。
 
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  • 丁（dīng）集煤礦擴孔技術
  • 高壓水射流擴孔技術
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