【正文】 孔間距 q ct = Q cj =2527m300 20 40 60 80 100t/dq/m3/(min?hm)1孔間距 孔間距 /m 初始流量m3/ 衰減系數(shù)d1 極限流量m3 5141 3988 2527 高壓水射流擴(kuò)孔 1） 技術(shù)原理 在已打成的鉆孔中，利用高壓細(xì)射流、并能旋轉(zhuǎn)的噴嘴對(duì)鉆孔周圍煤體進(jìn)行旋轉(zhuǎn)切割，同時(shí)鉆桿沿鉆孔軸向的移動(dòng)形成對(duì)鉆孔全長的徑向連續(xù)擴(kuò)孔，從而擴(kuò)大鉆孔直徑，增加鉆孔的卸壓范圍和瓦斯抽采量?？轨o電阻燃塑料封孔管徑 25mm 。分三組每組 30孔，其孔間距分別為 ， 。傾角 1117?，采深 620750m，瓦斯含量 ／t，滲透率 。結(jié)果表明，在同一工作面相同鉆孔工程量條件下，交叉孔較傳統(tǒng)的平行孔增加瓦斯抽放量 ～ 。 立體交叉鉆孔布孔增透技術(shù) 立體交叉鉆孔布孔示意圖 立體交叉鉆孔布孔增透技術(shù) 2） 焦作九里山礦現(xiàn)場試驗(yàn)研究成果 1994～ 1995，撫順院與焦作局合作，在九里山礦 13051面進(jìn)行了交叉孔與平行孔預(yù)抽本煤層瓦斯對(duì)比的試驗(yàn)研究，平行孔和交叉孔分段分別布置，鉆孔直徑 Φ65mm，鉆孔平均長 ，孔間距 ～ ，斜向孔與平行孔夾角 15～ 20176。不同地質(zhì)條件下，最優(yōu)交叉鉆孔的間距不同。 王坡礦 3207回風(fēng)巷施工鉆孔竣工布置圖 兩種鉆機(jī)在王坡礦 3207回風(fēng)巷施工鉆孔深度分布對(duì)比圖 兩臺(tái)螺旋鉆機(jī)在 3207回風(fēng)巷施工水平長度約為 200m， 取同一時(shí)間段 (1個(gè)月 )各施工的 28個(gè)鉆孔深度對(duì)比如下圖 ② 已在松藻打通一礦、渝陽煤礦；邯鄲局；豐城礦務(wù)局；淮南礦業(yè)集團(tuán)和陽泉新景礦等局礦應(yīng)用 。 ③ 王坡煤礦 3207回風(fēng)巷順層長鉆孔試驗(yàn) 3207回風(fēng)巷，煤層較穩(wěn)定，采用普通鉆機(jī)和工藝施工順層鉆孔，平均施工深度在60m左右。 在同一地點(diǎn)，用相同能力的鉆機(jī)，采用礦上現(xiàn)有的螺旋鉆桿及鉆頭作對(duì)比試驗(yàn)，最大成孔深度還不到 80m， 60m左右就卡鉆、抱鉆， 70多 m時(shí)鉆機(jī)就不能旋轉(zhuǎn)了。 鉆進(jìn) 129根鉆桿后 ,卡鉆嚴(yán)重，排粉量劇增 風(fēng)壓太小 5鉆孔 90 176。 鉆桿數(shù)量 不夠 3鉆孔 90 176。 150m深孔合理參數(shù)的螺旋鉆桿設(shè)計(jì)圖 200m深孔合理參數(shù)的螺旋鉆桿設(shè)計(jì)圖 37kw型螺旋鉆機(jī) 3）現(xiàn)場實(shí)施效果 鉆孔編號(hào) 鉆孔直徑 /mm 施工角 度 終孔深度 /m 卡鉆情況 終孔原因 1鉆孔 90 +176。 ② 試驗(yàn)研究了鉆進(jìn)速度與煤的性質(zhì)、成孔直徑、鉆具轉(zhuǎn)速的關(guān)系，對(duì)螺旋鉆桿主要參數(shù)進(jìn)行了分析，確定了螺旋鉆桿合理螺旋角。 ③ “十五”后期及近兩年，重慶院等創(chuàng)新研究思路，從工藝和裝備兩方面入手，通過 2年多的攻關(guān)研究，取得了實(shí)質(zhì)性的技術(shù)突破。 松軟煤層抽放鉆孔關(guān)鍵技術(shù) 1）問題的提出、技術(shù)途徑及其進(jìn)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(shù)發(fā)展。 ② 優(yōu)化出多級(jí)組合鉆頭、鉆具和螺旋槽扶正器，增加了鉆孔定向精度和成孔率。 例 在彬長公司大佛寺礦鉆進(jìn)了深度為 705m的長鉆孔 例 在寺河礦 2305工作面對(duì)研制的 Φ73mm 高強(qiáng)度鉆桿、穩(wěn)定組合鉆頭和組合鉆具進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證 , 共鉆進(jìn)三個(gè)鉆孔，孔深分別為 603m、 350m和 612m的近水平煤層定向鉆孔。 4）應(yīng)用實(shí)例及效果 例 在七臺(tái)河精煤集團(tuán)新興礦 41051工作面分別完成了孔深 520m、 685m和 374m的近水平高位巖石定向鉆孔。采用孔底馬達(dá)鉆進(jìn)，具有1000m的鉆進(jìn)能力。3種規(guī)格，二者既可單獨(dú)使用，也可同時(shí)使用，從而可以得到不同的造斜強(qiáng)度。 、 1。螺桿鉆具的結(jié)構(gòu)如下圖所示。 ? 在進(jìn)行 彎曲孔或定向鉆進(jìn)時(shí)，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 。 ? 螺桿鉆具主要由 溢流閥、螺桿馬達(dá)、萬向聯(lián)軸節(jié)總成、傳動(dòng)軸總成及軸承 組成。 根據(jù)需要可通過孔口控制單元進(jìn)行數(shù)據(jù)測量、記錄、顯示和存儲(chǔ)。根據(jù)功能的不同，定向鉆進(jìn)中使用的穩(wěn)定組合鉆具有下斜組合保直穩(wěn)定組合鉆具、上仰組合鉆具等 5種組合。可以滿足施工要求。 ①多點(diǎn)即時(shí)測斜儀 ,方位角測量誤差小于 186。深度 187m的鉆孔 ，預(yù)抽煤層瓦斯。深度 45m，孔徑Φ150mm兩個(gè)孔均達(dá)到設(shè)計(jì)要求，順利完成任務(wù)。液壓元件，性能穩(wěn)定，通用性強(qiáng)。 二、結(jié)構(gòu)特點(diǎn) ： 1. 采用全液壓動(dòng)力頭結(jié)構(gòu)，分主機(jī)、泵站、操縱臺(tái)三大部分，解體性好，搬遷方便，鉆場布置靈活； 2. 液壓擰卸鉆具，減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率； 煤礦井下定向長鉆孔施工關(guān)鍵技術(shù) ZDY1200S型全液壓鉆機(jī) (MK4型 ) 二、結(jié)構(gòu)特點(diǎn) ： 3. 油缸直接給進(jìn)與起拔鉆具，結(jié)構(gòu)簡單，安全可靠，給進(jìn)起拔能力大，提高了鉆機(jī)處理事故的能力； 4. 采用雙泵系統(tǒng)，回轉(zhuǎn)與給進(jìn)工藝參數(shù)可以獨(dú)立調(diào)節(jié)；無級(jí)調(diào)速，轉(zhuǎn)速與扭矩調(diào)整范圍大，提高了鉆機(jī)對(duì)各種不同鉆進(jìn)工藝的適應(yīng)能力； 5. 用支撐油缸調(diào)整機(jī)身傾角既方便省力又安全可靠。適用于復(fù)合片鉆進(jìn)、硬質(zhì)合金鉆進(jìn)工藝的鉆孔施工。 煤礦井下定向長鉆孔施工關(guān)鍵技術(shù) ZDY1200S型全液壓鉆機(jī) (MK4型 ) 一、適用范圍： ZDY1200S型鉆機(jī)是一種動(dòng)力頭式全液壓鉆機(jī)。液壓元件，性能穩(wěn)定，通用性強(qiáng)?？蓾M足于地質(zhì)勘探孔、超前探放水孔及其他工程用孔的施工。 4. 新集能源股份集團(tuán) :用 ZDY1500T型鉆機(jī)配牙輪鉆頭施工大角度大直徑瓦斯抽放孔，施工孔徑 200mm、深度100m的鉆孔， 取代頂板巖石高抽巷 ，降低了成本，取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。 2. 淮北礦業(yè)集團(tuán) : 用 ZDY1900ST型鉆機(jī)在煤層中施工大直徑瓦斯抽放孔，取代小直徑鉆孔抽放瓦斯，降低了鉆孔施工成本。 8. 保護(hù)完備的液壓裝置及通用性強(qiáng)的液壓元件，確保了鉆機(jī)運(yùn)行的可靠性及穩(wěn)定性。 二、結(jié)構(gòu)特點(diǎn) ： 1. 采用全液壓動(dòng)力頭結(jié)構(gòu)，由主機(jī)、泵站、操縱臺(tái)三大部分，解體性好，搬遷方便，鉆場布置靈活； 2. 液壓自動(dòng)擰卸鉆具，減輕了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率； 煤礦井下定向長鉆孔施工關(guān)鍵技術(shù) ZDY1900ST型全液壓鉆機(jī) (MK5S型 ) 3. 雙泵液壓系統(tǒng)使回轉(zhuǎn)與給進(jìn)參數(shù)能獨(dú)立調(diào)節(jié)，提高了鉆機(jī)對(duì)各種不同鉆進(jìn)工藝的適應(yīng)能力； 4. 夾持器為大通孔翻蓋式結(jié)構(gòu)，可通過大直徑鉆桿扶正器，滿足各種鉆孔的需要； 5. 通過操縱臺(tái)集中操縱使操縱人員可遠(yuǎn)離孔口，確保了人身安全； 6. 回轉(zhuǎn)器采用通孔式結(jié)構(gòu)，鉆桿長度不受給進(jìn)行程的限制。具有扭矩大、給進(jìn)、起拔力大等特點(diǎn)，它不僅適用于牙輪鉆頭、復(fù)合片鉆頭全面鉆進(jìn)，也適用于硬質(zhì)合金鉆進(jìn)、還可適應(yīng)沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)、旋噴鉆進(jìn)工藝，滿足各種用途的鉆孔。 ： 寺河煤礦用 ZDY1900S型鉆機(jī)在 全煤層中施工孔徑 94mm、深度 180m的瓦斯抽放鉆孔。 煤礦井下定向長鉆孔施工關(guān)鍵技術(shù) ZDY1900S型全液壓鉆機(jī) (MKD5S型 ) 三、應(yīng)用實(shí)例： 1. 撫順礦務(wù)局 : 老虎臺(tái)煤礦用 ZDY1900S型鉆機(jī)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。 7. 用支撐油缸調(diào)整機(jī)身傾角既方便省力又安全可靠。如：地質(zhì)勘探孔、瓦斯抽放孔、注水、排放水孔、錨固、管棚等工程用孔。 煤礦井下定向長鉆孔施工關(guān)鍵技術(shù) ZDY1900S型全液壓鉆機(jī) (MKD5S型 ) 一、適用范圍 ZDY1900S型鉆機(jī)是動(dòng)力頭式全液壓鉆機(jī)。 煤礦井下定向長鉆孔施工關(guān)鍵技術(shù) ZDY3200S型全液壓鉆機(jī)（ MKD5S型） 三、應(yīng)用實(shí)例 1. 貴州水城礦務(wù)局木沖溝煤礦 ：將該型鉆機(jī)應(yīng)用于煤礦瓦斯抽放孔施工，在煤層 頂板巖層內(nèi)施工三個(gè)鉆孔 ，一個(gè)試驗(yàn)孔，深度 318m、孔徑 φ113mm，另兩個(gè)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。變量油泵和變量馬達(dá)組合進(jìn)行無級(jí)調(diào)速，轉(zhuǎn)速和扭矩可在大范圍內(nèi)調(diào)整，提高了鉆機(jī)對(duì)不同鉆進(jìn)工藝的適應(yīng)能力。主要用于煤礦井下大直徑瓦斯抽放孔及其它工程孔的施工，也可用于地面工程鉆孔的施工。 煤礦井下定向長鉆孔施工關(guān)鍵技術(shù) ZDY3200S型全液壓鉆機(jī)（ MKD5S型） 一、適用范圍 ? ZDY3200S型鉆機(jī)是一種低轉(zhuǎn)速、大扭矩、能夠鉆進(jìn)大直徑中深孔的全液壓坑道鉆機(jī)。 2. 河南焦煤集團(tuán)演馬莊礦 ：從 2023年 6月起至 2023年 5月，該型鉆機(jī)配 φ113~250mm的塔式鉆頭 ，打大直徑鉆孔防突措施孔。 4. 夾持器為常閉式結(jié)構(gòu)，可有效防止施工過程中跑鉆現(xiàn)象的發(fā)生，滿足傾斜孔施工需要； 5. 通過操縱臺(tái)集中操縱使操縱人員可遠(yuǎn)離孔口一定距離，確保了人身安全； 6. 回轉(zhuǎn)器采用通孔式結(jié)構(gòu)，鉆桿長度不受鉆機(jī)給進(jìn)行程的限制； 7. 用支撐油缸調(diào)整機(jī)身傾角方便省力又安全可靠； 8. 保護(hù)完備的液壓裝置及通用性強(qiáng)的液壓元件，確保了鉆機(jī)運(yùn)行的可靠性及穩(wěn)定性。 二、結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 1. 采用全液壓動(dòng)力頭結(jié)構(gòu)，由主機(jī)、泵站、操縱臺(tái)三大部分組成，解體性好，搬遷方便，鉆場布置靈活； 2. 液壓自動(dòng)擰卸鉆具，減輕了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率； 煤礦井下定向長鉆孔施工關(guān)鍵技術(shù) ZDY4000S型全液壓鉆機(jī) (MK5Z型 ) 二、結(jié)構(gòu)特點(diǎn) …… 3. 雙泵液壓系統(tǒng)使回轉(zhuǎn)參數(shù)與給進(jìn)工藝參數(shù)獨(dú)立調(diào)節(jié)。該鉆機(jī)適于采用復(fù)合片鉆頭或牙輪鉆頭鉆進(jìn)。 ? 這三個(gè)鉆孔都從開始進(jìn)行瓦斯抽采，瓦斯?jié)舛葹?7%，瓦斯涌出量 。 ? 3鉆孔 ：從 80m處遇到煤層夾矸一直鉆進(jìn)至 終孔，鉆孔在煤層夾矸中延伸。和 1186。在鉆進(jìn)至 280m時(shí)，發(fā)現(xiàn)進(jìn)尺緩慢，提鉆后發(fā)現(xiàn)鉆頭磨損嚴(yán)重，換用側(cè)切削鉆頭繼續(xù)鉆進(jìn)直至終孔。采用 φ94mm保直穩(wěn)定組合鉆具成孔后，又用φ153mm的鉆頭擴(kuò)孔，以滿足封孔要求。、方位角 170176。煤層上下均為深灰色泥巖和細(xì)粒砂巖，其硬度為 78級(jí)。煤層下部有內(nèi)生裂隙發(fā)育。煤層平均厚度 ，煤性脆、光亮型，硬度 46級(jí)。 ? 巷道寬 、高 。主要地層為橄欖玄武巖和少量凝灰?guī)r的軟硬互層，設(shè)計(jì)孔深 700m，實(shí)鉆孔深。 ? 鉆孔三 ：開孔方位 235176。地質(zhì)條件和一號(hào)鉆孔相近，在 孔深 117m時(shí)鉆進(jìn)到 F25和 F24兩條斷層的交匯帶，巖層破碎，鉆孔塌孔嚴(yán)重，孔內(nèi)不返水，無法正常鉆進(jìn)。 ? 鉆孔二 ： 開孔方位 50176?；疽恢隆Ｗ钚?10176。鉆孔進(jìn)入煤層 220m后，由于煤層瓦斯含量較大，噴孔、塌孔現(xiàn)象嚴(yán)重，造成孔內(nèi)不返水，無法正常鉆進(jìn)而終孔。鉆進(jìn)過程中經(jīng)過三個(gè)重要分煤層，分層厚為 20～ 25m?；野咨?guī)r硬度 4級(jí)，遇水膨脹，夾有凝灰質(zhì)角礫巖、集塊巖和凝灰質(zhì)砂巖，并含硅化木和植物碎片。從開孔到終孔相繼鉆過地層為玄武巖層－凝灰?guī)r層－主煤層。 ? 鉆孔一 ：鉆孔直徑 94mm，采用 φ73mm外平鉆桿，開孔方位18176。經(jīng)測斜終孔位置偏差小于孔深的 1％，達(dá)到了設(shè)計(jì)孔的要求。 1號(hào)試驗(yàn)孔，開孔仰角 2176。使用 Φ113 mm復(fù)合片鉆頭鉆進(jìn)，用穩(wěn)定組合鉆具控制鉆孔方向，施工先導(dǎo)孔，鉆至 ；再換用 Φ193 mm的復(fù)合片擴(kuò)孔鉆頭，擴(kuò)孔至 m，之后又使用 Φ153 mm擴(kuò)孔鉆頭鉆至 603m。配用 Φ89 mm專用鉆桿、鉆孔定向穩(wěn)定器、復(fù)合片鉆頭及其它配套機(jī)具。巖層厚約 7m。 1號(hào)試驗(yàn)孔孔深508m， 2號(hào)試驗(yàn)孔孔深 。變量油泵和變量馬達(dá)的有機(jī)組合使轉(zhuǎn)速和扭矩調(diào)整范圍擴(kuò)大并實(shí)現(xiàn)了無級(jí)調(diào)速，提高了鉆機(jī)對(duì)不同鉆進(jìn)工藝的適應(yīng)能力； ，減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率； 煤礦井下定向長鉆孔施工關(guān)鍵技術(shù) ZDY6000S型全液壓鉆機(jī) (MK6型 ) 二、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： …… ，使給進(jìn)、起拔能力增大，提高了鉆機(jī)處理孔內(nèi)事故的能力； ，通過更換不同尺寸的卡瓦組可適用不同直徑的外平鉆桿，鉆桿的長度也不受鉆機(jī)結(jié)構(gòu)尺寸的限制； 既方便省力又安全可靠； ，使操縱人員可遠(yuǎn)離孔口，確保了人身安全； 液壓保護(hù)裝置和通用性強(qiáng)的液壓元件 ，提高了鉆機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。 煤礦井下定向長鉆孔施工關(guān)鍵技術(shù) ZDY6000S型全液壓鉆機(jī) (MK6型 ) 二、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 全液壓動(dòng)力頭結(jié)構(gòu) ，由主機(jī)、泵站、操縱臺(tái)三大部分組成，解體性強(qiáng)。 煤礦井下定向長鉆孔施工關(guān)鍵技術(shù) ZDY6000S型全液壓鉆機(jī) (MK6型 ) 一．適應(yīng)范圍 ： ? ZDY6000S型全液壓鉆機(jī)是動(dòng)力頭式全液壓鉆機(jī)，具有扭