【正文】 Bllb煤層，其間距 , Blla煤厚 0～ , Bllb煤厚 ～ ，煤層傾角 22。 防突措施設計與施工： 為縮短揭煤時間，揭煤設計從石門巷道和64313底板巷兩端同時施工措施孔，并進行高壓水射流擴孔。擴出總煤粉量 28t，單孔最大煤粉量 3t，平均 ，擴孔后直徑一般達 403～ 835mm，為擴孔前 ～ ，效果顯著。 高壓水射流擴孔 5）應用實例 水力化措施實施 深部高瓦斯高地應力復雜煤層大斷面水力化措施石門揭煤小結 (1)首先要準確掌握揭煤區(qū)煤層瓦斯地質狀況，準確預測其突出危險性，以實測瓦斯壓力（含量）為主要依據，并結合揭煤區(qū)域瓦斯地質等相關資料綜合分析。 5）應用實例 潘三礦 B41揭煤補充防突措施布置圖 高壓水射流擴孔 5）應用實例 水力化措施實施 深部高瓦斯傾斜煤層 (群 )大斷面水力化措施 下山揭煤 小結 主要措施包括： (1)首先要準確掌握揭煤區(qū)煤層瓦斯地質狀況，準確預測其突出危險性，應以實測瓦斯壓力（含量）為主要依據。 水力導噴增流提透技術 1）增透原理 依據高瓦斯含量軟煤的自噴特性，利用高壓水誘導提高噴孔效果，在鉆孔周圍形成較大的松動卸壓區(qū)，并在孔群間形成導通裂隙，實現(xiàn)區(qū)域性提透增流效果。瓦斯分離后進入抽采管路，確保作業(yè)地點人員的施工安全。圖 3 突出危險煤層安全導噴鉆進裝置示意圖導噴安全裝置主要包括固定套管、導噴三通、煤水瓦斯分離裝置及連接管路。能將鉆孔過程噴出的煤、水、瓦斯及時進行有效分離，并將瓦斯吸入瓦斯抽采管路，一方面可以保證作業(yè)人員安全，另一方面可避免作業(yè)場所及附近巷道瓦斯?jié)舛瘸藜拔廴荆乐拱l(fā)生瓦斯爆炸。 水力導噴增流提透技術 （ 4）實測統(tǒng)計得出： 瓦斯抽放平均濃度為 %。每個鉆孔控制的范圍均為傾向長度 98m，走向長度 36m。突出煤層長鉆孔成孔技術和控制爆破裝藥工藝與爆破器材。 ①在綜采 (放 )工作面突出危險區(qū)域的機巷或風巷，打深鉆孔進行預裂控制爆破，降低高地應力、改善煤層透氣性，增強回采前預抽排瓦斯量，降低采煤過程瓦斯涌出； ②同時，要保護好頂板，避免回采過程冒頂和過度片幫。因此 單孔沖出煤量標準 為： ? 鉆孔穿煤長度 ＜ 5m時，單孔沖出總煤量 ≮ 5t； ? 鉆孔穿煤長度 ＞ 5m時，每 m鉆孔沖出煤量 ≮ 1t/m； ? 穿煤長度長度 ＞ 8m時，單孔沖出總煤量 ≮ 8t。 水力導噴增流提透技術 鉆場 編號 孔數 /個 煤層段鉆孔總長度 /m 噴出煤量體積 /m3 原始鉆孔直徑/mm 噴孔后煤孔段鉆孔當量直徑 /mm 煤孔段孔徑 擴大倍數 / 倍 1＃鉆場 5排 ╳ 6孔 /排=35 139 94 2＃鉆場 35 130 94 3＃鉆場 35 135 94 4＃鉆場 35 140 94 5＃鉆場 35 135 94 6＃鉆場 35 128 94 7＃鉆場 35 140 94 總計 245 947 平均 231 平均 （ 3） 孔群區(qū)域內鉆孔噴煤量、及其當量鉆孔直徑等實測值如下表。 7） 煤、水、瓦斯分離技術： 煤、水、瓦斯通過導噴三通、導噴連接管進入煤水瓦斯分離器后，瓦斯通過出口被吸入抽采管路，水通過側壁及底部小孔排出，煤渣沉淀于分離器底部，定期清理。 水力導噴增流提透技術 3）底板巷鉆場水力導噴穿層鉆孔群瓦斯抽采管設施與抽采管路的連接 。 水力導噴增流提透技術 2）關鍵技術 ②水力誘導噴孔技術 ：在導噴安全裝置保護下實現(xiàn)誘導噴孔施工。過石門門坎的半煤巷掘進按照“勤檢驗、短進尺、弱爆破、強支護、嚴管理”實施。整個揭煤過程根據檢驗結果，應及時采取相應措施。 綜上，控制區(qū)域煤層已消除了突出危險性，可以實施石門揭 B11煤層工作。 新莊孜礦 812mⅣ 線石門揭煤區(qū)措施孔布置圖 高壓水射流擴孔 5）應用實例 水力化措施實施 所有鉆孔施工后都進行水力化擴孔 ： 傾角為 18～ 53O的鉆孔 ，前期采用高壓細射流擴孔設備進行，可間斷的采用鉆擴一體化擴孔設備，根據現(xiàn)場情況選擇合適的鉆具； 傾角為 9～ 11O的鉆孔 ，采用鉆擴一體化擴孔設備進行，在擴孔過程中采用多種鉆頭進行考察試驗，根據排渣情況選擇合適的擴孔鉆頭，并及時對鉆頭進行改進和完善，并以此種方法實現(xiàn)擴孔裝備最優(yōu)化配置。 K=ΔP/f=。 高壓水射流擴孔 5）應用實例： 淮南新莊孜煤礦在 812m水平 B B11煤層石門揭煤前在不減少預抽瓦斯鉆孔密度基礎上增加高壓水射流擴孔措施消突。通過試驗，壓力達到手搖泵的極限壓力35MPa時，高壓擴孔鉆桿沒有出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。推進噴頭有兩個朝向后方的噴嘴，噴出的水射流可加速煤渣的排出。 高壓水經鉆桿送入擴孔噴嘴，噴嘴分兩組，每組 2個，前面一組擴孔，后面一組排渣。傾角 1117?，采深 620750m，瓦斯含量 ／t，滲透率 。 王坡礦 3207回風巷施工鉆孔竣工布置圖 兩種鉆機在王坡礦 3207回風巷施工鉆孔深度分布對比圖 兩臺螺旋鉆機在 3207回風巷施工水平長度約為 200m， 取同一時間段 (1個月 )各施工的 28個鉆孔深度對比如下圖 ② 已在松藻打通一礦、渝陽煤礦；邯鄲局；豐城礦務局；淮南礦業(yè)集團和陽泉新景礦等局礦應用 。 鉆桿數量 不夠 3鉆孔 90 176。 松軟煤層抽放鉆孔關鍵技術 1）問題的提出、技術途徑及其進展 ① 松軟煤層鉆孔難施工一直制約著我國煤礦瓦斯抽放與突出防治的技術發(fā)展。采用孔底馬達鉆進，具有1000m的鉆進能力。 ? 在進行 彎曲孔或定向鉆進時，除螺桿鉆具 本身之外，還必須配備 彎外管、彎接頭、偏心塊等造斜件 。可以滿足施工要求。液壓元件，性能穩(wěn)定，通用性強。液壓元件，性能穩(wěn)定，通用性強。 8. 保護完備的液壓裝置及通用性強的液壓元件，確保了鉆機運行的可靠性及穩(wěn)定性。 煤礦井下定向長鉆孔施工關鍵技術 ZDY1900S型全液壓鉆機 (MKD5S型 ) 三、應用實例： 1. 撫順礦務局 : 老虎臺煤礦用 ZDY1900S型鉆機成功地施工孔徑 94mm、深度 403m的鉆孔，增加了在煤層中鉆孔的長度，提高了瓦斯抽放量，降低了成本。 煤礦井下定向長鉆孔施工關鍵技術 ZDY3200S型全液壓鉆機（ MKD5S型） 三、應用實例 1. 貴州水城礦務局木沖溝煤礦 ：將該型鉆機應用于煤礦瓦斯抽放孔施工，在煤層 頂板巖層內施工三個鉆孔 ，一個試驗孔，深度 318m、孔徑 φ113mm，另兩個深度分別為 198和 324m，為木沖溝煤礦瓦斯綜合治理提供了必要的手段。 2. 河南焦煤集團演馬莊礦 ：從 2023年 6月起至 2023年 5月，該型鉆機配 φ113~250mm的塔式鉆頭 ，打大直徑鉆孔防突措施孔。 ? 這三個鉆孔都從開始進行瓦斯抽采，瓦斯?jié)舛葹?7%，瓦斯涌出量 。采用 φ94mm保直穩(wěn)定組合鉆具成孔后，又用φ153mm的鉆頭擴孔，以滿足封孔要求。煤層平均厚度 ，煤性脆、光亮型，硬度 46級。地質條件和一號鉆孔相近，在 孔深 117m時鉆進到 F25和 F24兩條斷層的交匯帶，巖層破碎，鉆孔塌孔嚴重，孔內不返水，無法正常鉆進。鉆孔進入煤層 220m后，由于煤層瓦斯含量較大，噴孔、塌孔現(xiàn)象嚴重，造成孔內不返水，無法正常鉆進而終孔。 ? 鉆孔一 ：鉆孔直徑 94mm，采用 φ73mm外平鉆桿，開孔方位18176。配用 Φ89 mm專用鉆桿、鉆孔定向穩(wěn)定器、復合片鉆頭及其它配套機具。 煤礦井下定向長鉆孔施工關鍵技術 ZDY6000S型全液壓鉆機 (MK6型 ) 二、結構特點： 全液壓動力頭結構 ，由主機、泵站、操縱臺三大部分組成，解體性強。用造斜組合鉆具鉆進至 337m時，經測斜儀對鉆孔進行傾角測量，最大傾角為 1176。最小為 6176。試驗歷時 11天，純鉆進時間約 138小時，累計進尺 ，平均時效為 ，采用一次成孔的鉆進工藝，先后完成了鉆機能力孔和試驗孔兩個鉆孔。 （ 2）定向鉆進工藝和穩(wěn)定組合鉆具 也是實現(xiàn)長鉆孔施工成功的關鍵。 ? 適用于煤礦井下瓦斯抽放大直徑（ φ =150~200mm）近水平長鉆孔的施工。 ? 煤層情況簡介 鉆孔在 4–2煤層中施工，該煤層含數層夾矸，夾矸多為泥巖或炭質泥巖。鉆孔軌跡一直保持在泥巖中鉆進至 。根據礦上提供的地質資料，為使鉆孔軌跡保持在煤層中，換用保直組合鉆具鉆進，鉆進至 855m時，進入炭質泥巖，繼續(xù)鉆進 10m，（其中 855m在煤層中鉆進）。 煤礦井下定向長鉆孔施工關鍵技術 ZDY6000S型全液壓鉆機 (MK6型 ) 三、應用實例 現(xiàn)場使用情況一： 1998年 12月 1999年 1月，在陽泉煤業(yè)集團一礦井下 4108工作面進行現(xiàn)場試驗，歷時 35天 ,沿煤層頂板定向鉆進試驗孔 2個。先導孔平均每班進尺 50m， Φ193 mm鉆頭擴孔平均每班進尺 30m，鉆孔歷時 22天（包括處理孔內事故）。玄武巖硬度 5～ 6級。與開孔設計仰角 10176。仰角 10176。煤層瓦斯含量較大。在孔深 280m和 350m處對鉆孔傾角分別進行測斜，傾角分別為 1186。主要用于 煤礦井下大直徑瓦斯抽采鉆孔及救援鉆孔等 施工。該鉆機適于采用復合片鉆頭或牙輪鉆頭鉆進。具有扭矩大、給進 /起拔力大等特點，它不僅適用于牙輪鉆頭、復合片鉆頭全面鉆進，也適用于硬質合金鉆進、還可適應沖擊回轉鉆進、旋噴鉆進工藝，滿足各種用途的鉆孔。 煤礦井下定向長鉆孔施工關鍵技術 ZDY1900ST型全液壓鉆機 (MK5S型 ) 一、適用范圍 ZDY1900ST型鉆機是動力頭式全液壓鉆機。 3. 永城煤業(yè)集團：用 ZDY1900ST型鉆機施工底板探、放水孔。該機轉速范圍寬，扭矩大，起拔能力強。 2. 淮南礦業(yè)集團謝橋煤礦 用 ZDY1200S型鉆機施工完成孔徑 Φ75mm，上仰15176。 測量系統(tǒng)組成示意圖 線 纜 絞車 鉆 機 鉆具 測斜探管 控制及顯示界面 水力輸送 鉆桿推送 ① 鉆孔測斜系統(tǒng) (多點即時測斜儀 )： 由 孔口控制單元、 測斜探管、 線纜絞車組成?，F(xiàn)場用的是無錫鉆探工具廠生產的 LF— 5LF65螺桿鉆具，該螺桿鉆具的定向彎接頭體和下萬向節(jié)彎外管均有 0。 例 在銅川局玉華礦完成了一個孔深 820m定向鉆孔。 2） 重點核心技術研究進展 ① 考察研究了鉆機鉆具轉速與排渣效果的關系，確定了螺旋鉆機的臨界轉速，解決或減弱了螺旋鉆機施工時因排渣不暢而形成阻塞和憋鉆現(xiàn)象。 風壓太小 ① 打通一礦試驗鉆孔參數表 ② 松藻渝陽煤礦現(xiàn)場鉆孔對比 在渝陽煤礦煤柱區(qū)成孔深度達 168m，還能繼續(xù)鉆進，但因見巖而終孔。 1）交叉鉆孔布孔增流提透原理： ① 鉆孔交叉點及其鄰區(qū) 塑性與流變范圍增大 ，即卸壓范圍加大與卸壓程度加深，卸壓提透增流； ② 各孔之間 互通成網 ，其任一孔不會出現(xiàn)像平行孔的單一孔那樣：某點垮孔或被堵，整個鉆孔瓦斯都轉化為難流出狀態(tài)，形成斷流或微流 ③ 由于工作面推進，從斜向孔孔底最先進入卸壓增透區(qū)獲得卸壓流起，一直延續(xù)到孔口被回采止，比平行孔在邊采邊抽卸壓帶中的 時間長 ，況且在現(xiàn)場軟煤中的孔位看不到孔洞，斜孔出露端基本不形成漏氣與短路 。孔徑 75 mm，平行孔開孔距底板 ，方向垂直風巷，孔長8090m；斜向孔開孔距底板 ，方向與風巷夾角 73?，孔長 8595m，聚氨脂封孔，封孔長 ，封孔深度 。 圖 1328 高壓水射流擴孔原理 1一鉆孔； 2— 旋轉體； 3— 擴孔噴嘴； 7— 高壓水射流； 5— 擴孔段鉆孔； 6— 排渣噴嘴； 8擴孔鉆桿 高壓水射流擴孔 2） 技術描述 (1)針對我國煤礦的不同條件，研制了適合不同硬度煤層和不同類型鉆孔擴孔的 SKP型高壓射流擴孔設備，它由高壓水射流擴孔鉆具及高壓水泵組成 擴孔鉆具 包括擴扎射流器、過濾裝置、耐高壓擴孔鉆桿和水尾等主要部件。 1推進噴嘴； 2鉆進牙齒； 3旋轉噴嘴； 4過濾器； 5中間接頭； 6鉆桿；7鉆機； 8高壓旋轉水尾； 9快速接頭 1 7 5 6 8 2 3 1 2 3 高壓水射流擴孔 2） 技術描述 (4）高壓旋轉水尾設計 高壓旋轉水尾是鉆孔一體化擴孔設備的核心構件之一，是對高壓細射流擴孔設備高壓水尾的改進，其技術關鍵點是：可旋轉、耐高壓，結構如下圖所示。