關(guān)于召開第六屆山西省煤炭總工程師論壇暨山西省煤炭安全綠色智能開采論壇的通知

煤礦井下施工穿層抽放鉆孔過程中，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)鉆孔噴孔現(xiàn)象，煤、瓦斯從鉆孔內(nèi)高速噴出，大量瓦斯涌出造成瓦斯超限報(bào)警，危害礦井安全生產(chǎn)，鉆孔無法正常施工。如何確保鉆孔按設(shè)計(jì)要求施工到位，且安全防止鉆孔噴孔，這是關(guān)系著怎樣提高單班鉆進(jìn)進(jìn)尺和作業(yè)安全的問題。為徹底解決此問題，我們通過在作業(yè)現(xiàn)場不斷的研究和改進(jìn)，研究成功該打鉆防噴裝置。

1.主要研究內(nèi)容

（1）瓦斯抽采鉆孔密封機(jī)理的研究

包括鉆孔周圍應(yīng)力場和瓦斯流動(dòng)場的分布規(guī)律、鉆孔裂隙場分布規(guī)律、鉆孔密封段位置的合理選擇等。

（2）瓦斯抽采鉆孔密封材料的研究。

（3）現(xiàn)場工業(yè)性試驗(yàn)及效果考査。

2.技術(shù)原理

打鉆噴孔是在鉆孔中發(fā)生的動(dòng)力現(xiàn)象，主要是由高壓瓦斯、應(yīng)力集中和軟煤層存在三個(gè)因素綜合作用的結(jié)果。煤具有瓦斯含量大、瓦斯解吸快、強(qiáng)度低等特點(diǎn)時(shí)，當(dāng)鉆孔進(jìn)入煤層時(shí)，對軟煤產(chǎn)生一種沖擊和破碎力，這種力使煤體破裂。破裂后的煤體立即產(chǎn)生解吸，快速的解吸使流入鉆孔中的瓦斯增加幾倍到十幾倍。鉆孔的前方大量瓦斯涌出，使鉆孔前方與后方出現(xiàn)較大的瓦斯梯度，因而出現(xiàn)較明顯的瓦斯流，承壓的瓦斯激流對破碎的煤顆粒起著邊運(yùn)輸邊粉化的作用。由于鉆孔孔徑小，瓦斯和粉化了的煤體難以順利地向孔外排出，進(jìn)一步增加了鉆孔內(nèi)外的瓦斯壓力梯度，導(dǎo)致這種涌出變成爆發(fā)性的孔口外流，形成噴孔。

噴孔時(shí)如不采取有效措施，則噴出的瓦斯及煤粉直接進(jìn)入巷道，危害人員安全并可能造成瓦斯事故。安設(shè)防噴孔裝置后，孔內(nèi)噴出的瓦斯及煤粉流入防噴孔裝置內(nèi)，鉆孔對面由于膠圈相對密封，可以有效置抑制孔內(nèi)噴出的瓦斯、煤渣直接進(jìn)入巷道。瓦斯經(jīng)過緩沖和分離后，通過抽采軟管進(jìn)入防噴抽采管內(nèi)進(jìn)行抽放。煤渣由三通排渣裝置分流到兩側(cè)高強(qiáng)度軟質(zhì)儲(chǔ)煤快速排渣裝置內(nèi)。防止煤粉進(jìn)入巷道內(nèi)造成瓦斯超限，待噴孔穩(wěn)定后按措施要求清理煤粉，最終達(dá)到防噴孔作用。

三、項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)

1.孔口抽采旁通。主是作用是在鉆孔施工透煤、起鉆過程中及施工完畢后保持鉆孔連續(xù)抽采；鉆孔施工完畢后及時(shí)安裝裝置后端的悶板，能有效防止延期噴孔。

2.煤氣離裝置。防止煤粉直接進(jìn)入抽采主干管。使煤氣分離，凈化抽采系統(tǒng)，確保抽采系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，實(shí)現(xiàn)高負(fù)壓連續(xù)可靠抽采。

3.孔口多通裝置是系統(tǒng)的核心裝置，發(fā)生噴孔時(shí)煤與瓦斯通過該裝置沿各自通道流走，以及正常的鉆機(jī)進(jìn)尺和孔內(nèi)降塵。

4.可伸縮高強(qiáng)度連接裝置是解決瞬間噴孔時(shí)煤與瓦斯快速流動(dòng)通道，上孔多通內(nèi)噴出的煤粉迅速到達(dá)“三通”排渣裝置，防止多通堵塞。

5.“三通”排渣裝置：當(dāng)瞬間噴孔時(shí)煤粉通過“三通”能夠迅速向兩側(cè)分流，進(jìn)入到軟質(zhì)儲(chǔ)煤快速排渣裝置。

6.高強(qiáng)度軟質(zhì)儲(chǔ)煤快速排渣裝置：儲(chǔ)存噴孔時(shí)的煤粉，防止煤粉進(jìn)入巷道內(nèi)造成瓦斯超限，待噴孔穩(wěn)定后按措施要求清理煤粉。

7.瓦斯抽采裝置：及時(shí)將軟質(zhì)儲(chǔ)煤快速排渣裝置內(nèi)的高濃瓦斯抽走，防止瓦斯溢出造成超限。

四、應(yīng)用效果和推廣前景

1.打鉆時(shí)實(shí)現(xiàn)了邊打邊抽，也能及時(shí)將氣水分離器內(nèi)的高濃度瓦斯抽走，防止瓦斯溢出造成超限報(bào)警。

2.打鉆防噴裝置可以有效防止水與煤渣直接進(jìn)入到抽采管路，使煤、氣分離，凈化抽采系統(tǒng)，確保抽采系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，實(shí)現(xiàn)高負(fù)壓連續(xù)可靠抽采。

3.有效防治了孔內(nèi)瓦斯、煤渣因噴孔而造成人員受傷和瓦斯超限，確保礦井安全生產(chǎn)。

4.打鉆防噴裝置適用于頂（底）板巷、石門揭煤和千米鉆孔施工。該技術(shù)可在類似條件的礦井中推廣應(yīng)用。

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