基于余吾煤业千米钻机应用现状和煤矿井下施工条件,通过对松软煤体钻孔塌孔机理进行分析,提出了定向钻孔优化布置原则,并对"纵向"和"横向"两种定向钻孔布置方式进行研究,制定出适合该类煤层的掘进工作面千米钻机抽采钻孔优化布置。 风巷道内的钻孔为630m时无法继续钻进，停止施工；S2206工作面回风巷道和S2107工作面回风巷道内的钻孔最大深度仅为100~300m，导致钻机无法继续钻进的主要故障是塌孔或抱钻[2]。上述三条巷道内煤体的平均坚固性系数为0.53（见表1），且差别不大。工程条件相近的临近矿井寺河矿和大宁矿千米钻机本煤层长距离钻孔施工都比较成功，分析原因发现余吾煤业3号煤层的坚固性系数远小于这两个矿井，导致千米钻机施工困难的主要原因是煤体硬度较小，稳定性差[3]。余吾煤业千米钻机成孔率如图1所示，通过综合分析可知，3号煤层千米钻机长距离钻孔的成孔率普遍偏低，采钻孔优化布置-电动数控滚圆机滚弧机折弯机张家港液压弯管机滚弧机折弯机平均孔深为300m；高抽巷煤岩孔的成孔率为87.5%，最大孔深为459m。3号煤层千米钻孔因顶钻、卡钻、塌孔等事故而使得成孔率低，且孔内瓦斯涌出量较大；高抽巷煤岩长距离钻孔成孔率较高，成孔容易，可以达到设计要求。但高抽巷内施工的钻孔向下倾斜一定角度，不利于排渣、排水。2煤体钻孔塌孔机理及千米钻机抽采钻孔优化布置原则2.1煤层钻孔塌孔原因分析通过分析余吾煤业3号煤层的赋存地质特征、物理性质及施工技术条件可知，导致煤层钻孔塌孔的主要原因为：1）内在因素：3号煤层的自身力学性质差，即黏聚力和内摩擦角较小，抗软化能力弱，受钻头钻进扰动影响，孔壁煤体易破碎堵孔或卡钻，钻孔长度较D总第187期2018年第11期机械管理开发MEC收稿日期：2018-03-21作者简介：刘彦鹏（1984—），男，本科，助理工程师，毕业于华北科技学院采矿工程专业，?一次钻孔长度较长，选择适当位置布置钻场，本文由公司网站滚圆机网站 转摘采集转载中国知网整理!   http://www.dapengkuoguanji.com/ 分组施工长距离瓦斯抽放钻孔，抽采待采掘临近区域的煤层瓦斯，可以降低瓦斯压力和消除采掘过程中可能发生的煤与瓦斯突出危险。纵向布置长距离钻孔的覆盖范围广，一次施工可预抽2~3个临近区段工作面，抽采效率较高，有利于高产高效矿井快速推进和采掘衔接。当临近区域布置有多个工作面，且煤层赋存稳定和倾角变化不大时，抽采钻孔应优先选择纵向布置方式，提高抽采效率，促进采掘快速衔接[5]。3.2横向优化布置如图3所示，横向优化布置是指掘进巷道与长距离抽采钻孔在空间位置呈平行布置。与纵向布置方式相比较，横向布置钻场滞后掘进头一定距离，只有当在钻场施工钻孔并抽采达标和消突后，方可继续向前掘进；长距离钻孔覆盖范围小，只能抽采本巷道掘进区域附近的瓦斯，还需同时配合本煤层钻孔抽采回采工作面范围的瓦斯，相对钻孔工作面量大。当回采区域范围较小，煤层赋存不稳定，倾角变化较大或存在断层、褶曲等地质构造时，抽采钻孔只能在掘进巷道内选择横向方式布置，配合施工本煤层抽采钻孔抽采工作面回采煤体内的瓦斯。4结语余吾煤业从国外引进千米钻机施工瓦斯抽采钻孔，虽然前期由于受煤层自身赋存条件及强度等物理力学性质的影响，加之钻孔布置不合理，实际工程应用没有达到预期效果。但通过分析煤层钻孔的塌孔原因，提出了适合本矿井的定向钻孔优化布置原则，并设计了“纵向”和“横向”两种掘进工作面千米钻机抽采钻孔优化布置方式，有效解决了煤层瓦斯突出和超限问题，体现了千米钻机施工长距离钻孔的优势，对具有类似煤层条件的周围临近矿井具有一定的借鉴意义。采钻孔优化布置-电动数控滚圆机滚弧机折弯机张家港液压弯管机滚弧机折弯机本文由公司网站滚圆机网站 转摘采集转载中国知网整理!   http://www.dapengkuoguanji.com/