松软破碎低透气性煤层打钻方法探讨
松软突出煤层顺层钻孔施工方法的探索
２０１９年第２６卷第８期松软突出煤层顺层钻孔施工方法的探索赵永伟（平顶山天安煤业股份有限公司勘探工程处，河南平顶山４６７０００）摘 要：煤矿开采过程中，突出煤层钻孔抽采瓦斯工艺是煤矿瓦斯灾害事故防治的根本性措施。
目前，我国高瓦斯矿井、突出矿井所占比例居高，此类煤矿煤层透气性不高，具有极为严重的煤与瓦斯突出灾害问题。
对于松软突出煤层来讲，钻孔难度较大，极易产生异常现象，如喷孔、垮孔、卡钻等，从而降低成孔率、影响钻孔瓦斯抽采效果。
以某矿实际情况为例，选用三棱钻杆进行松软突出煤层顺层钻孔施工，以期全面提升成孔效率，减少瓦斯灾害。
关键词：松软突出煤层；三棱钻杆；顺层钻孔ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６－８５５４．２０１９．０８．０６２* 引言当前，煤矿井下抽放瓦斯多选用瓦斯抽放钻孔技术，根据施钻方法可将其分为两大类，即穿层钻孔、本煤层钻孔。
在整个钻孔中，穿层钻孔有效煤孔段所占比例较小，因此，瓦斯抽放效率有限。
一般情况下，本煤层钻孔多用于煤层中钻进，与穿层钻孔相比，本煤层钻孔煤层暴露面积更大，将大幅提升瓦斯抽放效率。
松软突出煤层因煤层松散破碎、硬度不高，若选择普通钻进方式，往往会出现垮孔、塌孔等现象，甚至产生卡钻、埋钻问题。
! 煤矿现行的成孔工艺在进行突出煤层顺层钻孔施工中，喷孔和跨孔问题是影响打钻效率的最大障碍。
而瓦斯浓度高、煤层松软、地应力大等因素是导致喷孔和垮孔发生的主要原因。
目前，大部分煤矿仍然采用的螺旋钻杆、肋骨钻杆、刻槽钻杆等进行煤层钻孔，通过螺纹旋转挤压的方式排出岩渣，但对于地压较大、地质松软的煤层造成一定的限制，具有较差的成孔质量。
而圆弧三棱钻杆具有较大的扭矩和机械性能，横向钻杆弹簧定位销连接能够防止钻杆螺丝头扭断或螺纹卡死，三条棱边连续搅动孔底煤渣能够防止其堆积，便于排出煤渣，以此大幅提升松软突出煤层钻孔深度及成孔效率。
" 三棱钻杆钻孔排渣原理三棱钻杆是三棱圆弧凸棱型瓦斯抽放钻杆的简称，按照接头连接划分，可分为两类：一是锥螺纹型；二是六方插接型。
松软低透气性煤层瓦斯抽采技术的应用研究
松软低透气性煤层瓦斯抽采技术的应用研究
杨占山
【期刊名称】《能源与节能》
【年(卷),期】2024()5
【摘要】为有效解决新源煤矿松软低透气性煤层瓦斯地面抽采难题,进行了超高压水力割缝增透技术的应用研究。
采用COMSOL-Multiphysics仿真软件确定了有效抽采半径,找到了地面抽采难的原因,确定采用超高压水力割缝增透技术,并对超高压水力割缝装置和超高压水力割缝工艺进行了阐述。
实践应用结果表明,对比普通钻孔瓦斯抽采技术,采用超高压水力割缝增透技术进行瓦斯抽采,其抽采体积分数和纯量均有大幅度的提高,抽采体积分数是普通钻孔抽采的2.24倍,抽采纯量是普通钻孔抽采的2.61倍。
超高压水力割缝增透技术的应用有效解决了新源煤矿307工作面松软低透气性煤层瓦斯抽采难度大的问题。
【总页数】4页(P18-20)
【作者】杨占山
【作者单位】山西沁新能源集团股份有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TD712.62
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突出松软煤层深孔打钻工艺的探析与应用
突出松软煤层深孔打钻工艺的探析与应用摘要：突出松软煤层深孔钻进工艺创新主要是针对制约钻孔钻进、钻孔质量和准确度等困难课题的研究。
为解决突出松软煤层生产过程中的煤与瓦斯突出问题，采取最主要的方法就是深孔打钻，通过在钻孔设计、钻具改进和打钻工艺等环节的研究，初步探索出一套行之有效的施工办法，较好地解决了突出松软煤层打钻工艺难题。
关键词：松软煤层；深孔打钻；工艺；创新1 突出松软煤层打钻工艺存在的问题及原因分析1.1 突出煤层赋存特征通常是含有较高地应力和瓦斯压力的煤体松软，在突出松软煤层中，打钻施工经常遇到的主要难点是瓦斯突出矿压显现造成顶钻、喷孔、塌孔、堵孔和卡钻，而且频繁出现，甚至无法施工深孔，最严重时造成卡钻。
卡钻时，不仅阻碍继续钻进，还有可能丢失钻杆，造成打捞困难，甚至无法打捞，影响正常生产。
1.2 在突出松软煤层中，钻进喷孔、卡钻的形成过程为：煤体破碎（钻进—切削煤—煤体粉碎）—瓦斯聚积（瓦斯迅速解吸—孔壁破裂—孔内堵塞—瓦斯梯度猛增）—瓦斯释放（突破堵塞—喷孔—卡钻）。
1.3 喷孔和卡钻原因机理分析：钻孔喷孔是钻孔中出现的动力现象，这种现象的出现类似煤与瓦斯突出，主要是高压瓦斯、地应力集中和松软煤体三个因素综合作用的结果。
在钻机动力的驱动下，当钻孔进入软煤（岩）分层时，钻头的旋转切削，对软煤产生一种冲击和破碎力，使煤体破裂、粉碎，破裂和粉碎了的煤体，煤层中的高压瓦斯产生迅速解吸。
钻孔周边煤体迅速的瓦斯解吸，使流人钻孔中的瓦斯增加到正常瓦斯涌出的几倍到几十倍，此时钻孔前方与后方出现了较大的瓦斯梯度，因而出现了明显的瓦斯激流，承压的瓦斯激流对破坏的煤颗粒起着边运送边粉化的作用，同时还继续向钻孔周边扩大影响范围，由于钻孔孔径小和瓦斯放散速度高和粉化了的煤颗粒难以顺利的向孔外排出，进一步增加了钻孔内外的瓦斯压力梯度，致使这种瓦斯涌出形成了爆发性的孔内瓦斯向孔口涌出，瓦斯推动煤粉颗粒沿孔隙排出，形成喷孔；一旦遇阻堵塞，形成卡钻，导致钻孔长度达不到设计要求。
松软低透性薄煤层中水平对穿连通井钻井技术
Ｄｒｌ ｎｇ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｏ ｒｚ ｎ ａ － ｐ ｏ ｉ ｇ Ｃｏ ｍｍｆ ａ ｅ ｄｌ ｉ ｏ ｔａ ｄ Ｌｏ Ｐｅ ｍ ｅ ｂ ｌ ｙ Ｔｈ ｎ Ｃｏ ｌ Ｓ ａ ｉ ｉ ｃ ｎ ｌ ｇ ｆ Ｈｏ ｉｏ ｔ ｌｏ ｐ ｓｎ ｍ ｌ ｉ ｔｄ Ｗ ｃ ｎ Ｓ ｆ ｎ ｗ ｒ ａ ｉ ｔ ｉ ａ ｅ ｍ／ ｉ
ｔ ｊｃ ｒ ｃｎｒｌ ｄ ｌｎ ｕｄ ａｉ ｄｃｍ ｎ ｎ ；ｏ ｇｄｓ ｃ ｏ ｚｎａ ｗ ｌ ｉ ｔｉ ｄｓｆｌ ｒ ａｉｔ ｃａ ｒ ｅｔ ｏ ｔ ， ｒｌ ｇｆ ｉ，ｃｓ ｇａ ｅ ｅｔ ｇ ｌ －ｉａ ｅｈ ｒｏ ｔ ｅ ｎａ ｔｏ ｐ ｍｅｂ ｉ ｏ ａ ｏ ｙ ｏ ｉｉ ｌ ｎｎ ｉ ｎ ｔ ｎ ｉ ｌ ｎ ｈ ｎ ｏ－ｗｅ ｌｙ ｌ ｓａ ａ ａｉ ｄ（ ｉ ｅ ｏｇｓｄｓ ｎｅ ３７ ｍ） ｗ ｉｈＷ ｃｅｓ ｌ ｏｎｃｅ ｅ ｅｔ ａ ｗ ｌ ａｅ ｎ ｅｍ ｗ ｓｒ ｚ ｅ ｅ ｗｔ ｔ ｎｅｔ ｉａｃ ２ ．３ ， ｈ ａ ｓ ｃｓｆ ｌ ｃｎ ｅｔ ｔ ｔ ｒｃ ｅ ．Ｂ ｄｏ ｌ ｈｈ ｌ ｔ ｆ ｏ ２ ｃ ｓ ｕ ｕｙ ｄ Ｏｈ ｖ ｉｌ １ ｓ
安林煤矿复采区“三软”煤层打钻深孔成孔技术研究与应用
稳 固 钻 机 ： 机 底 部 有 垫 木 垫 在 实 底 钻
效 的 情 况 下 ， 传 统 钻 具 的 基 础 上 进 行 改 上 ， 用立 柱 控 制 钻 机 位 置 ， 止 钻 机 在 钻 在 要 防 进 ， 可克 服 风 力排 粉 的 缺 陷 ， 快 恢 复 风 进 过 程 中震 动 ， 机 震 动 将 会 造 成 钻 杆 在 则 尽 钻 力 排 粉 的 作 用 ， 决 传 统 钻 具 因 风 力 排 粉 钻 进 过 程 中 摆 动 或 闪 动 ， 成 钻 孔 偏 离 中 解 形
的办法 ， 效解决 突出松软煤 层打钻难 问 有
安林煤 矿位 于河 南省安 阳县境 内， 属 题 。
３ 松 软煤层 中打深孔成孔 的基本 技术
实现 松 软 煤 层 中 打 深 孔 ， 须 采 取 综 的 风 压 （ ． ＭＰ 左 右 ） 引起 钻 杆 内风 流逆 必 Ｏ５ ａ ， 路 。 了解 决 这 个 问 题 ， 钻 杆 与 钻 头 的联 为 对
在 突 出 煤 层 中 钻 进 ， 到 “ 炮 ” 不 度 ， 头 层 掘 进 工 作 面 的快 速 掘 进 提 供 了 遇 煤 是 为 可避免的，煤炮 ” 塞钻孔 ， “ 堵 使风 力 排 粉 失 有 力 的 保 障 。 效 ， 时往 往 需 要 停 止 打 钻 。 风 力排 粉 失 此 在
创 新
３ ３稳 固钻机 ．
在 保 证 钻 机 质 量 的 前 提 下 ， 众 矿 又 大 通 过 优 化 打 钻 工 艺 ， 一 步 提 升 了 打 本 和 瓦 斯 抽 放 成 本 很 防
高 ， 矿 在 “ 软 低 透 气 性 ” 层 钻 孔 深 度 我 松 煤 平均仅为５ｍ， ０ 因此 ， 出 煤 层 钻 进 常 见 问 突 题 的 处 理 是 煤 与瓦 斯 突 出矿 井 急 待 解 决 的 问题之 一 。 在 突 出 煤 层 在 打 钻 过 程 中 ， 常 遇 到 常
松软煤层钻孔钻进常见的问题及预防措施
松软煤层钻孔钻进常见的问题及预防措施摘要：我国大多数矿井煤层透气性差，煤质松软，甚至有动力现象或突出危险性，属于松软煤层，这使本煤层预抽钻孔打钻难度极大，塌孔、卡钻严重，钻孔打不深，致使瓦斯抽放效果差，不能很好的满足生产和开发的要求，影响了煤矿生产的正常进行。
所以解决松软本煤层钻进问题对于我国煤矿生产具有极其重要的意义。
关键词：松软煤层；钻孔；钻进；问题；措施煤矿瓦斯治理和利用工作已经引起我国政府和煤矿企业的高度重视，国家在煤层气资源开发和利用方面作了大量的投入，很多煤矿企业也开始转变观念，变传统的安全性瓦斯抽放为利用性或生产性瓦斯抽放，将各种抽放技术结合起来，想方设法提高瓦斯抽放浓度和抽采率，既确保了生产安全，也有效利用了能源。
1 松软煤层顺层钻孔和穿层钻孔比较对于特定的煤层，煤的坚固性系数、煤的瓦斯解吸性系数、煤层中软分层厚度三个参数相对来说是难以改变的。
根据上述分析可以看出，为了减少和消除煤层突出危险性，主要是降低瓦斯压力，而钻孔预抽煤层瓦斯是降低瓦斯应力的有效方法。
目前钻孔预抽煤层瓦斯的方法主要有穿层钻孔预抽和顺层钻孔预抽两种方式。
以往普遍采用以穿层钻孔为主的本煤层瓦斯抽采方法，即先在煤层底板岩石中施工出一条岩石巷，然后沿岩石巷施工上仰穿层孔作为瓦斯预抽放孔。
这种瓦斯抽放方法有以下缺点：底板专用瓦斯抽放道每区段有一条岩石巷道，因此掘进巷道工程量大。
钻孔的工程量大，钻孔的岩石长度占比例较大，钻孔利用率低，成本较高。
工作面准备时间长，先打底板道，再打钻孔预抽瓦斯，最后掘煤巷。
穿层钻孔浅，预抽瓦斯范围受到限制，只解决了巷道掘进带防突，回采工作面瓦斯涌出并未得到解决。
而采用顺煤层钻孔抽采瓦斯则具有成本低，钻孔利用率高等优点。
因此在松软煤层瓦斯抽放多采用顺层孔瓦斯抽放。
顺层钻孔抽采煤层瓦斯减弱直至消除煤层突出危险的实质在于：煤层抽采钻孔的施工，造成钻孔周围煤层的局部卸压；通过抽排煤层中的瓦斯，可以使具有突出危险的煤层中的瓦斯压力和瓦斯含量大幅度降低，使煤体内的瓦斯潜能得到释放并降低；由于瓦斯的排放可以引起煤层的收缩变形，使煤层的地应力下降、透气性增大，煤体应力的下降也使煤层中的潜能得到释放。
松软破碎低透气性煤层打钻方法探讨
出现响煤炮 ，钻渣急剧增加或出现喷孔 ， 钻扭矩增
加 ，钻杆转 速变慢 ，如果 不 及 时退 出外钻杆 ，就 会
出现夹钻现象。 出现上 述现象 的 主要原 因是 松软 破碎低 透气性 煤层、高压瓦斯、集中应力三个因素综合作用的结 果。当钻孔钻进到松软破碎低透气性煤层时，后部 钻孔壁会出现局部垮塌 ，钻渣不能及时排出。钻孔 前方高压瓦斯大量解吸 ， 形成局部集 中应力，造成
瓦 斯 含 量为 ７ ｔ ． ｍ ／ ，瓦 斯 压 力 为 １ ａ ２ ． ＭＰ ，历 年 ６
索和改进 ，终于在 ２０ 年 ６月份实验成功 ，钻孔 ０８ 深 度 由原 来 的 ５ 突破 了 １０ｍ大 关 ，达到 了设 ０ｍ ２ 计 的要 求 。
表 １ 宣东二号煤矿历年矿井瓦斯等级鉴定和二氧化碳测定报告汇总
文章编 号 ：１０ — ０３（００ Ｏ —０ ３０ ０７ １８ ２ １ ） １０ ０— ２
Ｄｉｃ ｓ ｉｎ ｏ ｅｄ ｉ ｉ ｇｍｅｈ ｄ ｏ ｆ ｂ ｏ ｅ ｎ ｗ ｓ ｕ ｓｏ ｎ ｔ ｒｌ ｎ ｔ ｏ ｆ ｏｔ ｒ ｋ ｎ ａ ｄ ｌ ｈ ｌ ｓ ｏ
ｐ ｒ ｅ ｂ ｌ ｙｓ ａ ｅ ｍ ａ ｉ ｔ ｅ ｍ ｉ
Ｕ ｈ－ｔ Ｓ ｉｊｎ ｉ
冀中能源张家口矿业集 团有 限公司宣东二号煤 矿 ，采 用立 井 开 拓 方 式 ， 中 央边 界 抽 出式 通 风 系
松软突出煤层瓦斯抽采钻孔施工技术及发展趋势
松软突出煤层瓦斯抽采钻孔施工技术及发展趋势松软煤层是指煤层中的煤岩矿物粘结度低、韧性差、易破碎、易润湿及含水量较大的煤层。
由于松软煤层煤层结构松散，瓦斯易聚集，给煤矿安全生产带来了很大的隐患。
为了有效抽采煤层瓦斯，针对松软煤层的特点，发展了一种煤层瓦斯抽采钻孔施工技术，并不断进行改进和创新，以满足煤矿生产中对瓦斯抽采的需求。
1. 钻孔位置确定松软煤层瓦斯抽采钻孔的位置应根据瓦斯分布、瓦斯来源和抽采效果等因素确定。
一般来说，应选择煤层瓦斯集中分布的区域，通过勘探和预测确定钻孔的布置位置。
2. 钻孔施工方法钻孔施工采用先打预爆孔，再打瓦斯抽采钻孔的方法。
首先在煤层顶板上预留一定距离的预爆孔，然后利用便携式钻机在预爆孔下方位置钻设瓦斯抽采钻孔。
预爆孔的作用是引爆瓦斯，保障煤层瓦斯的安全抽采。
3. 瓦斯抽采设备安装瓦斯抽采设备安装在钻孔中，利用设备自身风压将瓦斯吸出并排放到安全地带。
瓦斯抽采设备通常包括瓦斯抽采泵、管道和排气风机等部分。
4. 瓦斯抽采管理瓦斯抽采过程中，应加强对瓦斯抽采设备的管理和维护，定期清理煤层中的积水和煤屑，确保瓦斯抽采设备的正常运行和抽采效果。
1. 技术自动化随着科技的发展，煤矿抽采技术也在不断更新，煤层瓦斯抽采钻孔施工技术也在向自动化方向发展。
未来，瓦斯抽采设备将更加智能化，可以实现远程监控和自动调节，提高抽采效率和安全性。
2. 设备多样化随着煤矿生产的需求增加，瓦斯抽采设备也将向多样化方向发展，包括不同类型的瓦斯抽采泵、排气风机和管道等，以满足不同煤层瓦斯的抽采需求。
3. 绿色环保未来，煤矿生产将更加注重环保和可持续发展，瓦斯抽采钻孔施工技术也将向绿色环保方向发展，采用更加环保和节能的抽采设备和工艺，减少对环境的影响。
4. 研发创新未来，煤层瓦斯抽采钻孔施工技术将不断进行研发创新，针对煤层瓦斯抽采中遇到的问题和挑战，提出新的解决方案和技术手段，以不断提高瓦斯抽采的效率和安全性。
松软突出煤层钻进困难与钻进技术分析
Coal Mining Technology︱362︱2017年8期松软突出煤层钻进困难与钻进技术分析刘先风平顶山天安煤业股份有限公司十二矿，河南 平顶山 467000摘要：本文分析了瓦斯抽采钻孔的排渣分类，同时阐述了松软突出煤层钻进困难，然后简要介绍了钻孔深度与钻穴的关系，最后总结了松软突出煤层钻进技术。
旨在明确松软突出煤层的钻进问题，提高松软突出煤层钻进操作的质量，进而提升煤矿开采施工的效率。
关键词：松软突出煤层；钻进困难；钻进技术中图分类号：TD82 文献标识码：B 文章编号：1006-8465（2017）08-0362-011 瓦斯抽采钻孔的排渣分类 在进行煤矿的瓦斯抽采工作时，部分抽采方案涉及到对煤层的钻孔施工，因此会使用到钻头、钻杆等相应的施工器具。
钻杆有两种常用类型，一种螺旋钻杆，另一种是空心圆钻杆。
在使用不同的钻杆器具时，配套进行的排渣系统也有所差异，常用的两种排渣系统分别是机械排渣系统以及流体排查系统。
1.1 机械排渣系统 机械排查系统通常运用于螺旋钻杆使用过程中，具体的排渣过程是：钻头处产生的碎屑残渣通过钻杆表面的螺旋叶片运出钻孔。
排渣系统的动力来源是钻机，因此排渣系统的动力特点与钻机的动力特点较为一致，更加适用于钻孔较浅的钻进操作。
近些年来，我国在钻孔设备研究过程之中，对机械排渣系统的研发和探索层次较深，机械排查系统的应用范围更加的广泛。
1.2 流体排渣系统 流体排渣系统顾名思义是利用气流或者是水流等物质间的作用力进行排渣的系统，常与光面空心圆钻杆配套使用。
具体的排渣过程是：光面空心圆钻杆内部注入高压的气流或者水流，然后利用高压气流或者水流的对动力，运送出钻头产生的碎屑和残渣。
从排渣过程可以发现，流体排渣系统的动力来源是流体本身的作用力，与钻机的动力无关，因此流体排渣系统多被应用于钻进长度较大的钻机施工之中。
2 松软突出煤层钻进困难 松软突出煤层的钻进困难要结合复杂的煤层瓦斯抽采钻孔过程进行分析，因此钻进困难的成因也具备一定的复杂特性。
松软突出煤层瓦斯抽采钻孔施工技术及发展趋势
松软突出煤层瓦斯抽采钻孔施工技术及发展趋势随着世界能源需求的不断增长，煤炭作为重要的能源资源得到了广泛的应用。
煤矿开采过程中瓦斯抽采一直是一个亟待解决的难题。
特别是在松软煤层中，瓦斯抽采难度更大，因此瓦斯抽采钻孔施工技术成为了煤矿安全生产中的一项关键技术。
本文将就松软煤层瓦斯抽采钻孔施工技术及发展趋势进行探讨。
1. 钻孔位置选择在松软煤层中，选择合适的钻孔位置是关键的一步。
由于松软煤层瓦斯分布不均匀，因此需要进行详细的瓦斯勘探工作，确定瓦斯聚集区和瓦斯释放区。
在瓦斯聚集区，需要选择适当的位置进行钻孔，以便有效抽采瓦斯。
为了避免煤层破坏和瓦斯泄漏，需要避开坑口和煤层裂隙区。
2. 钻孔施工工艺在松软煤层中进行瓦斯抽采钻孔施工，需要采用先进的施工工艺。
一般情况下，采用封管法进行钻孔施工，即在钻孔过程中同时进行管壁加固，以防止煤层松软导致的钻孔坍塌。
还需要使用专业的煤层钻机和配套设备，确保施工效率和安全性。
3. 钻孔参数控制在松软煤层中进行瓦斯抽采钻孔施工，需要对钻孔参数进行严格控制。
例如钻孔直径、孔深、孔间距等参数都需要根据实际矿井情况进行精确的设计和调整。
只有合理控制钻孔参数，才能最大限度地提高瓦斯抽采效果和安全性。
4. 钻孔排列方式钻孔排列方式是影响瓦斯抽采效果的重要因素。
在松软煤层中，尤其需要采用合理的钻孔排列方式，以确保瓦斯抽采的均匀性和完整性。
目前常用的钻孔排列方式有交错排列、并列排列等，需要根据具体煤层条件进行选择。
1. 自动化技术应用随着科技的不断进步，自动化技术在煤矿瓦斯抽采钻孔施工中得到了广泛的应用。
自动化钻孔设备可以提高施工效率和精度，减少人为操作的疏忽和错误。
自动化设备还能提高施工安全性，减少人员伤亡事故的发生。
未来，随着自动化技术的不断发展，自动化钻孔设备将成为煤矿瓦斯抽采的主要施工工具。
2. 智能化管理系统钻孔施工过程中的数据采集和管理一直是一个难题。
未来，随着智能化管理系统的广泛应用，可以实现对钻孔施工过程的实时监控和数据记录、分析。
松软突出煤层瓦斯抽采钻孔施工技术及发展趋势
松软突出煤层瓦斯抽采钻孔施工技术及发展趋势随着煤矿资源的逐渐枯竭和矿井深度的不断增加，矿井瓦斯抽采面临着越来越严峻的挑战。
而松软煤层瓦斯抽采钻孔施工技术的发展，成为了解决矿井瓦斯抽采难题的重要途径。
本文将对松软煤层瓦斯抽采钻孔施工技术进行详细介绍，同时分析其未来的发展趋势。
一、松软煤层瓦斯抽采钻孔施工技术介绍1. 技术原理松软煤层瓦斯抽采钻孔施工技术是指通过钻井设备将孔道打入煤层中，利用抽采设备把瓦斯抽出地面进行处理的技术。
对于松软煤层来说，由于煤层本身的松软性，传统的钻孔施工技术难以满足工程需求，因此需要采用专门设计的钻孔施工技术来确保施工的安全和有效性。
2. 技术特点（1）适应性强：能够适应不同地质条件下的施工需求，包括不同的煤层厚度、孔隙度和瓦斯压力等。
（2）施工效率高：钻孔施工技术采用先进的设备和工艺，能够提高施工效率，并保证钻孔质量。
（3）安全可靠：施工过程中采用严格的安全措施，确保施工的安全和可靠性。
（4）环保节能：抽采设备和处理设备采用节能环保的技术，减少对环境的影响。
3. 技术发展随着矿井深度的不断增加，煤矿地质条件的复杂化，松软煤层瓦斯抽采钻孔施工技术也在不断发展。
目前，国内外针对松软煤层瓦斯抽采钻孔施工技术的研究已经取得了一系列成果，包括新型钻孔设备的研发、施工工艺的优化和瓦斯抽采设备的改进等方面，为松软煤层瓦斯抽采提供了更多选择和支持。
1. 技术装备的智能化随着人工智能、大数据和云计算等技术的飞速发展，松软煤层瓦斯抽采钻孔施工技术的装备也将朝着智能化、自动化的方向发展。
未来，钻孔设备和抽采设备将能够实现智能控制、远程监控和自动化作业，大大提高施工效率和安全性。
2. 施工工艺的优化随着对松软煤层瓦斯抽采钻孔施工技术需求的不断提升，施工工艺也将得到不断优化和改进。
未来，针对不同的地质条件和煤层特点，将开发出更加适应性强、施工效率高的施工工艺，确保施工的质量和安全。
3. 安全环保的发展方向在松软煤层瓦斯抽采钻孔施工技术的发展过程中，安全和环保始终是重要的发展方向。
松软煤层定向长钻孔施工工艺
松软煤层定向长钻孔施工工艺作者：侯文光史春生李达马志强秦金辉张盼李恒忠来源：《科学导报·学术》2020年第26期摘要：松软低透气性煤层的瓦斯抽采技术关键在于长钻孔施工，而影响长钻孔施工进行瓦斯抽采效果的主要因素是煤层透气性和长钻孔施工的钻孔状况，煤层透气性和钻孔状况又受煤层深度和松软程度及褶皱分叉等复杂恶劣地质条件所影响。
近些年很多企业及科研院所对松软低透气性煤层长钻孔施工中的成孔工艺已积累了不少经验，笔者结合现有技术工艺和钻杆钻头结构提出了采用千米定向钻机运用“一卸二钻三排”的成孔工艺进行长钻孔施工的技术方案。
关键词：松软煤层;定向长钻孔;一卸二钻三排引言随着我国开采工业的不断发展，很多煤矿都面临地质条件复杂、煤层松软，瓦斯含量高等问题，而如何解决这些问题成为保障煤矿安全生产的关键。
目前，很多煤炭企业和相关科研院所都在不遗余力的进行着瓦斯治理技术的研究，其中公认最为有效的瓦斯治理方式就是采用定向长钻孔施工进行区域瓦斯的抽采。
而影响定向长钻孔施工进行瓦斯抽采效果的主要因素是煤层透气性和定向长钻孔施工的钻孔状况，煤层透气性和钻孔状况又受煤层深度和松软程度及褶皱分叉等复杂恶劣地质条件所影响。
因此，定向长钻孔施工工艺成为松软煤层的瓦斯抽采治理的关键技术。
针对在松软煤层中普通钻进设备成孔长度短、钻进方向不易控制，钻进轨迹混乱、瓦斯预抽期短，工程量大等局限性，为了确保矿井抽掘采合理衔接，提高松软煤层的瓦斯抽采治理效率，应采用千米定向长钻孔配套钻进设备。
1.定向长钻孔成孔技术流程2.钻头的改进目前被大量使用的普通PDC复合片钻头，在松软低透气性煤层中施工定向钻孔时存在工作面欠稳定、方位易漂移等问题，使得钻进成孔长度短、钻孔方向无法控制、轨迹混乱，严重影响抽放效果。
普通PDC钻头前面为三个出水口，这种钻头出水量大，在水压一定的情况下，对孔壁的冲刷强度大，经常造成钻孔内排渣量过大，出现卡钻事故，影响钻孔施工效率。
关于松软(破碎)煤层施工钻孔高成孔率工艺技术的探索
关于松软（破碎）煤层施工钻孔高成孔率工艺技术的探索作者：姚丙祥来源：《科学与财富》2018年第35期摘要：顺层长钻孔抽放瓦斯是工作面煤层治理瓦斯的重要措施，本文结合实际，针对松软（破碎）煤层施工钻孔高成孔率的工艺技术进行了论述。
关键词：松软（破碎）煤层；钻孔高成孔率；工艺技术1 施工工艺1.1 顺层长钻孔成孔工艺顺层长钻孔抽放瓦斯作为工作面煤层治理瓦斯的措施，对于防治采煤工作面煤与瓦斯突出、降低回采过程中的瓦斯涌出量、大幅度减少回采中的局部防突工作量以及加快回采速度是非常必要的。
顺层钻孔的成孔长度是将其作为严重突出危险煤层工作面的区域性防突措施先决条件，如果钻孔长度不足以达到控制整个回采工作面的范围，也就无从谈起将其作为区域性防突措施。
因此，采用合适的顺层长钻孔成孔工艺，使顺层钻孔长度达到预定的要求是关键。
1.2 顺层长钻孔施工钻机的选择随着钻孔长度的增大，钻杆与钻孔间接触摩擦的面积和钻杆本身的重量都相应地增大，钻机的旋转扭矩和推进力也相应的需要增大。
因此，要求选择的钻机要满足旋转扭矩和推进力增大的要求。
1.3 顺层钻孔施工钻具的选择：顺层钻孔的成孔长度要求较长，且在突出煤层施工过程中喷孔、卡钻等现象也非常严重，因此，对顺层长钻孔的施工钻具提出了较高的要求。
首先，钻杆的强度必须相应提高，因为钻孔长度增大后，钻杆承受的旋转扭距的推力大大增加了；其次，钻头也必须进行改进，因为钻孔施工过程中的喷孔现象与钻孔直径有很大关系。
根据理论分析和实践经验，直径小的钻孔周围地应力变化和破坏范围小于直径大的钻孔，发生喷孔的可能性及喷孔严重程度也明显小于直径大的钻孔。
因此，根据顺层长钻孔的设计要求，可将钻头设计成二级组合钻头--在钻具的设计上将前端设计为直径较小的钻头，相隔一定距离后再增加一组正常直径的钻头，即在钻孔施工过程中，小直径钻头钻进，随后正常直径的钻头再扩孔，可以在很大程度上降低钻孔的喷孔程度和减少喷孔现象的发生。
破碎松软岩层地段巷道掘进施工工艺探究
破碎松软岩层地段巷道掘进施工工艺探究破碎松软岩层地段掘进是地下工程建设中常见的一种难点问题，在地下矿井、隧道等工程项目中都非常常见。
破碎松软岩层不仅切削性差，同时还存在大量的微小裂缝和空洞等爆炸隐患，施工难度较大。
本文将探究一种适用于破碎松软岩层地段巷道掘进的施工工艺。
1. 工艺特点本工艺采用将岩石变形为切削能量为主的方式，通过机械力量使其形成较强的挤压力和摩擦力，从而实现控制巷道形变和稳定性的目的。
2. 工艺步骤（1）清理工作面首先需要进行清理工作面，包括清除旧巷道残留部分、清理地面杂物等，确保工作面干净整洁。
（2）锚喷施工在清理完工作面后，需要进行锚喷施工，加固巷道墙壁和破碎松软层，增加工作面的稳定性。
（3）主体巷道掘进在施工进行到主体巷道掘进阶段时，首先需要根据设计要求确定巷道断面大小，并结合地质情况和松散层的经验参数，选择适合的施工工艺。
本文中推荐采用动态止水剂加固工艺进行主体巷道掘进，即在巷道围岩中注入动态止水剂，增加围岩的硬度和稳定性。
（4）辅助设备操作在巷道掘进过程中，需要配备一系列辅助设备，如通风设备、排水设备、智能掘进机器人等，以保证施工的高效性和安全性。
（5）收尾工作经过层层施工后，需要进行收尾工作，如巷道支撑、地面处理、通风设备检修等，保证巷道的安全和稳定。
3. 结论破碎松软岩层地段巷道掘进施工工艺是一项较为复杂和困难的工作，需要深入研究和探索。
本工艺采用将岩石变形为切削能量为主的方式，加固巷道墙壁和破碎松软层，在主体巷道掘进阶段中采用动态止水剂加固工艺进行控制巷道形变和稳定性。
通过操作智能掘进机器人等辅助设备，可以有效提高施工效率和安全性。
破碎松软岩层地段巷道掘进施工工艺探究
破碎松软岩层地段巷道掘进施工工艺探究破碎松软岩层是指岩石结构松散，孔隙度高，具有较弱的抗压强度和较差的稳定性的岩层，并且容易产生混流、塌方、水弹等地质灾害。
在巷道掘进工程中，破碎松软岩层地段是一种比较常见的地质条件，因此合理选择施工工艺对于保证工程安全和质量具有重要意义。
本文主要探究破碎松软岩层地段巷道掘进施工工艺的一些关键问题，并提出相应的解决方案。
一、掘进工艺选择钻爆掘进是巷道掘进的一种常见工艺，但在破碎松软岩层地段使用钻爆掘进会引起较大的地质灾害风险。
因此，在这种地质条件下，宜选用机械炮掘进工艺，如TBM掘进机等。
由于该工艺采用了机械破碎方式，可以减少地质灾害风险，提高工程安全稳定性。
二、隧道支护方案在破碎松软岩层地段，采用适当的巷道支护方案对于保证工程质量和稳定性具有重要的作用。
常见的支护方案包括钢筋混凝土框架支护、球拱支护、锚杆喷锚支护等。
钢筋混凝土框架支护：钢筋混凝土框架支护是一种常见的支护方式，因其具有稳定性好、变形小、抗压强度高等优点，是较为稳妥的一种支护方案。
球拱支护：球拱支护是一种对于地质条件要求较高的支护方案，其优点是对地压的抵抗能力强、应力分布均匀、变形小，但是其缺陷是铰接位置容易产生渗水现象，需要加强防渗工作。
锚杆喷锚支护：锚杆喷锚支护是一种灵活使用的支护方式，其优点是能够通过钢筋网格和喷锚灌浆形成一个连通的支护体系，能够适应各种地质条件，但其缺点是施工难度较大。
综上，针对不同情况，选用不同的支护方案并进行合理的组合，能够最大程度上提高巷道的稳定性和安全性。
三、排水与防水措施破碎松软岩层地段巷道掘进过程中，混流、渗水、喷水等地质灾害现象较为常见，因此需要采取适当的排水和防水措施。
常见的防水措施包括喷浆灌浆、雨篷灌浆、水砖填充、隔离带设置等。
排水则可采用抽水泵或安装排水沟等方式，以尽可能降低巷道内的水平和竖向渗水量。
四、巷道通风安全巷道通风是保证地下工程安全和生产顺利的关键环节。
破碎松软岩层地段巷道掘进施工工艺探究
破碎松软岩层地段巷道掘进施工工艺探究随着我国煤炭资源的逐步消耗，采掘的深度和难度也在不断加大，因此，煤矿巷道掘进工艺的研究越来越重要。
在煤矿巷道掘进中，破碎松软岩层地段的处理是一个非常关键的问题，这里介绍一种破碎松软岩层地段巷道掘进的施工工艺。
一、地质条件分析本工程位于某煤矿采区，巷道掘进地点为一条倾角较大的煤层。
地质条件描述如下：1. 岩层倾角较大，水平夹角为45度左右。
2. 岩层具有较强的层理结构，出现较多的弱面和节理面。
3. 岩层为破碎松软岩层，采取传统掘进方法容易发生掘进面垮塌、支护难度大等问题。
4. 地下水丰富，采取传统掘进方法需要保证强力排水，成本较高。
二、工程方案设计1. 准备工作在开始掘进前，需要对地质条件进行详细的调查和分析，确定巷道掘进的安全性和稳定性。
同时，还需对巷道支护方案进行设计。
2. 确定巷道掘进方向根据地质条件，选择掘进方向，减少对煤层的破坏。
同时，选择合适的支护方式，以确保巷道的安全性和稳定性。
3. 采用钻孔爆破技术钻孔爆破技术是针对破碎松软岩层巷道掘进的一种施工工艺。
在此工艺中，首先进行岩层钻孔，然后进行爆破作业，将岩层破碎成块状碎石，同时可以破坏岩体内部的结构，减小岩层的自身稳定性，便于后续的巷道掘进。
4. 采用密集支护技术巷道掘进过程中，采用密集支护技术是必不可少的措施。
该技术能够有效地控制岩层的塌落和变形，保障巷道的稳定性。
具体措施包括：采用密集地锚（锚杆）和钢丝网（网架），以增加地质体的强度和稳定性；使用高强度材料进行支护，增加巷道的承载能力等。
三、施工操作流程1. 钻孔钻孔前应清理掉岩石表面泥土，然后根据巷道掘进方向在岩体上打出孔口。
根据巷道设计要求进行钻孔，钻孔应准确无误。
在破碎松软岩层地段，钻孔可以采用弯箍钻、矩阵钻等技术，以提高钻进的效率和质量。
2. 装药装药段选药杆的长度应保持在安全的范围内，爆炸需要使用手动打点器。
载荷应均匀，装药应保证时限，以确保爆炸效果最佳。
浅析松软煤层穿层钻孔排粉工艺改进
浅析松软煤层穿层钻孔排粉工艺改进【摘要】本文以松藻煤电公司打通一矿西2604工作面为例对松软煤层穿层钻孔排粉工艺的改进工序作了详细介绍，该工艺的改进，解决了该矿几十年来穿层抽采钻孔因地质构造、松软煤层厚排粉不畅而施工困难的技术难题，提高了施工效率，减少了报废孔，杜绝了扩孔。
提高了钻孔施工进度，为瓦斯抽放超前赢得了时间，为矿井生产提供安全保障。
【关键词】松软煤层；钻孔；排粉；改进松藻煤电公司打通一矿是一个高瓦斯突出矿井，该矿降低煤与瓦斯的突出危险的措施概括的说有以下三类：①使用各种指标预测煤与瓦斯突出的危险性；②施工防突钻孔，该矿施工防突钻孔类型包括条带预抽钻孔、本层抽放钻孔、施工预测兼排放钻孔；③开采保护层。
本文所述的穿层钻孔抽放即为条带预抽钻孔的另一种称谓。
穿层钻孔根据其用途和施工方法的不同，可分为两类：①在煤层底板施工瓦斯巷，再从瓦斯巷中施工上仰钻孔，穿过具有突出危险的松散煤层，抽采煤层中的瓦斯。
②为了抽采邻近层及部分采空区的瓦斯，于煤层回风巷或专用巷道中施工上仰钻孔，穿过煤层顶板及其上邻近的不可采煤层。
其中煤层底板巷进行穿层钻孔抽采瓦斯的施工工艺方法一般适用于具有强突出危险的松软煤层，由于这类煤层松软，所以在本煤层很难施工顺煤层钻孔。
这种瓦斯抽采工艺巷道一般布置在欲掘进煤巷的下方，在该巷道不仅抽采欲掘进巷道部分煤层及其影响范围内的瓦斯，也抽采欲回采煤层中的瓦斯，确保煤巷掘进和煤层回采时工作面瓦斯不超限、不突出[1]。
松藻煤电公司打通一矿就是在煤层下部的灰岩中施工有与煤层工作面平行的大量瓦斯巷，通过从该瓦斯巷向上施工条带式抽放钻孔以起到消除突出危险及排放瓦斯的目的。
1 概况打通一矿随着下水平开采的进入，地质构造复杂，松软煤层增厚，瓦斯含量丰富，给安全生产带来严重威胁。
而穿层钻孔施工困难垮孔严重，该如何解决抽放钻孔顺利施工到设计层位，为安全生产创造条件。
为此，该矿对西区西2604工作面穿层抽采钻孔施工排粉工艺进行研究。
松软煤层瓦斯抽采钻孔施工工艺-施工工艺论文-工程论文
松软煤层瓦斯抽采钻孔施工工艺-施工工艺论文-工程论文——文章均为WORD文档，下载后可直接编辑使用亦可打印——摘要:在高瓦斯低透气性松软煤层中施工钻孔极易出现喷孔、塌孔、顶钻、夹钻等现象，导致钻孔成孔率低、成孔深度浅。
通过对钻孔施工工艺、防喷装置等方面的研究改进，摸索出一套行之有效的抽采钻孔施工办法，有效解决了漳村煤矿高瓦斯低透气性松软煤层抽采钻孔的施工难题。
关键词:低透气性;松软煤层;抽采钻孔;施工工艺漳村煤矿26采区3号煤层开采深度500m，最大绝对瓦斯涌出量23．66m3/min，煤层普氏系数0．43～0．49，钻孔瓦斯衰减系数为0．185d－1，透气性系数0．0493～0．0542m2/(MPa2d)，最大绝对瓦斯压力为0．2MPa，可以看出煤层具有煤质松软、煤层瓦斯含量高、瓦斯压力大、透气性低、瓦斯治理难度大等特点。
而瓦斯抽采是降低煤层瓦斯含量、减小瓦斯压力、减少瓦斯灾害最有效的手段，实现瓦斯抽采的关键是抽采钻孔的施工，尤其是在高瓦斯低透气性松软煤层中施工钻孔，极易出现喷孔、塌孔、卡钻等现象，导致钻孔成孔率低、成孔深度浅。
因此，必须采取有效措施加以解决。
1保证钻孔成孔的技术措施2603综放工作面位于漳村煤矿26采区，开采3号煤层，煤层厚度平均6．11m，煤层倾角平均4°，工作面走向推进长度1173m，倾向长度285m。
设计在2603运巷、工作面切眼和2603进风巷布置钻孔。
其中2603运巷偏向工作面布置与巷道呈85°夹角的钻孔429个;工作面布置与切眼中心线呈90°夹角的钻孔146个;2603进风巷偏向工作面布置与巷道呈85°夹角的钻孔429个。
钻孔倾角与煤层倾角相同，钻孔长度分别为120～170m不等。
高瓦斯低透气性松软煤层抽采钻孔得以成孔，得益于以下综合措施:钻机的稳固、带压注浆护孔、中风压排渣、突出煤层安全钻进防喷工艺。
1．1钻机的稳固。
在钻孔施工位置用425号普通硅酸盐水泥(预制尺寸为长×宽×深=3m×1．5m×1．5m)混凝土作为钻机基础，并在规定位置将4只地脚螺栓固定，钻机就位后要将压板固定在地脚螺栓上，拧紧螺母;在巷道壁上掏槽，采用4根丝杠稳固钻机;钻机处巷道顶部施工两个起吊锚杆，配合手拉葫芦预防钻机歪倒。
煤矿井下碎软煤层气动定向钻进技术与装备研究
煤矿井下碎软煤层气动定向钻进技术与装备研究在煤炭开采的广阔天地里，碎软煤层就像是一块难以啃动的硬骨头，给矿工们带来了巨大的挑战。
然而，随着科技的进步，气动定向钻进技术应运而生，它就像一把锋利的利剑，为矿工们开辟了一条新的道路。
本文将深入探讨这一技术的奥秘和价值。
首先，让我们来了解一下气动定向钻进技术的原理。
这项技术利用高压气体作为动力源，通过钻头对煤层进行破碎和移除。
它就像一只灵活的触手，能够精确地控制钻进的方向和深度，从而实现高效的开采。
这种技术不仅提高了开采效率，还大大降低了矿工们的劳动强度。
然而，要实现这一技术的广泛应用，还需要一套先进的装备来支撑。
这些装备包括高性能的钻机、精密的控制系统以及耐用的钻具等。
它们就像是一支精锐的队伍，各司其职，共同完成这项艰巨的任务。
目前，我国在这方面的研究已经取得了显著的成果，一些具有自主知识产权的装备已经投入使用，并展现出了良好的性能。
那么，这项技术究竟能带来哪些实际的好处呢？首先，它能够提高资源的利用率。
在传统的开采方式中，由于技术和装备的限制，很多煤炭资源无法得到充分的利用。
而气动定向钻进技术则能够将这些“沉睡”的资源唤醒，使其重新焕发生机。
其次，它有助于降低安全事故的风险。
在煤矿井下作业，安全问题一直是最大的隐患。
而这项技术的应用，可以减少矿工们的直接接触，从而降低了事故发生的概率。
最后，它还有助于提高经济效益。
通过提高开采效率和资源利用率，企业可以获得更高的经济回报。
当然，任何一项技术都不是完美的。
气动定向钻进技术也存在一些问题和挑战。
例如，如何进一步提高钻进的精度和稳定性？如何降低装备的成本和维护难度？这些问题都需要我们进一步研究和解决。
总的来说，煤矿井下碎软煤层气动定向钻进技术与装备研究是一项具有重要意义的工作。
它不仅有助于推动煤炭开采技术的进步和发展，还为矿工们创造了更安全、更高效的工作环境。
在未来的日子里，我们应该继续加大对这一技术的投入和支持力度，努力克服各种困难和挑战，为实现煤炭工业的可持续发展做出更大的贡献。
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２００４年建立了矿井瓦斯抽放系统，曾采用多种抽 放治理瓦斯的方法，对采空区瓦斯及邻近层瓦斯进 行抽放，如：采用顶板平行高位钻孔抽放、走向高 位钻孔抽放、高位扇形钻孔抽放等抽放采空区瓦 斯、Ｕ型通风＋埋管抽放隅角瓦斯、采用Ｕ＋Ｌ型 通风解决了隅角及回风巷瓦斯超限问题，均取得了 较好的效果。但是，对本煤层钻孔抽放煤层瓦斯， 由于煤层透气性系数不高，煤层打钻困难，抽放量 仍不理想，回采工作面采煤时瓦斯经常超限，仍然 限制了回采的推进速度，要彻底解决瓦斯超限问 题，必须进行本煤层瓦斯抽放，为此，从２００５年 开始，对本煤层进行打钻实验，经过不断地总结摸 索和改进，终于在２００８年６月份实验成功，钻孔 深度由原来的５０ ｍ突破了１２０ ｍ大关，达到了设 计的要求。
第四次实验于２００８年在Ｉｌｌ３２０８工作面，实验 用钻机为ＭＫＤ一６Ｓ全液压钻机，钻杆长为１ ｍ， 直径７５ ｍｍ的螺旋钻杆，螺旋叶片外径为１１３ ｍｌｎ， 排渣方式为风力排渣，配备ＭＬＧＦ １７／１２．５—１３２ Ｇ 空压机，共计打钻孔５个，平均孔深１２０ｍ，达到 了设计要求，满足了抽采的需要。
２０１０层打钻方法探讨
李士军
（冀中能源张矿集团公司，河北张家口０７５３１３）
摘 要：文章提出了解决松软破碎低透气性煤层打钻方法，并通过改进钻杆和排渣方法，
使钻进深度达到了设计要求。
关键词：松软破碎煤层；打钻方法；探讨
中图分类号：ＴＤ４２１．２＋５
文献标识码：Ｂ 文章编号：１００７—１０８３（２０１０）０１—０００３—０２
本文链接：/Periodical_hbmt201001002.aspx 授权使用：李建中(wfhnlg)，授权号：fafff19b-8b2b-43f1-b607-9db700bdb7f2
下载时间：2010年7月18日
４结论
改进型钻杆和高风压排渣在松软破碎低透气性 煤层中打钻，是一种比较适用的钻具和方法，很好 地解决了松软煤层、高压瓦斯、压力集中引起的塌 孔、排渣困难、夹钻等问题。在打钻过程中也发现 该钻机体积大，巷道断面受到一定的限制，钻杆具 有一定的局限性，在碰到夹矸时，进度较慢，这是 今后需要解决的地方。
作者简介：李士军（１９５６－），男，河北张家口人，工程 师，冀中能源张矿集团公司副总工程师。
ｌｏｗＤｉｓｃｕｓｓｉｏｎ
Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ ｏｎ ｔｈｈｅｅ ｄｒｉｌｌｉｎｇ ｍｅｔｈ：ｏｈｏｄｄ ｏｔｆ ｓｏｆｒｔ ｂｒｒｏｏｋｋｅｆｌｌ ａｎｄ ｌｏｗ ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ ｓｅａｍ
ＬＩ Ｓｈｉ－ｊＵｌｌ
冀中能源张家口矿业集团有限公司宣东二号煤 矿，采用立井开拓方式，中央边界抽出式通风系 统，由井田中央的主、副井进风，边界立井回风， 原设计生产能力为９０万ｔ／ａ，服务年限为６４．３ ａ， 矿井地质报告提供属低瓦斯矿井。矿井可采煤层自 上而下有：Ⅲ，、Ⅳ。、Ⅳ：、Ⅳ，、Ｖ：层，根据井田 可采煤层赋存特点，将矿井划分为２个开采水平， 距离较近的Ⅲ，、Ⅳ。、Ⅳ：、Ⅳ，煤层划分为上开采 煤组，水平标高为一２３０ ｍ；Ｖ：煤层为下开采煤 组，水平标高为一３５０ ｍ，１１Ｉ，和Ｖ：煤层为主采煤 层，Ⅳ。、Ⅳ：、Ⅳ，煤层为局部可采煤层。２００１年 矿井投产至今主要开采Ⅲ，煤层，从２００１年掘进开 始已经发现Ⅲ，煤层瓦斯含量越来越大，后经鉴定 为高瓦斯矿井。并经抚顺院对Ⅲ，煤层进行了测定， 瓦斯含量为７．２ ｍ，，ｔ，瓦斯压力为１．６ ＭＰａ，历年 矿井瓦斯等级鉴定和二氧化碳测定汇总见表１。
经过几年的开采，Ⅲ，煤层工作面存在以下问 题：工作面瓦斯涌出量大（８０—１００ｍ３／ｍｉｎ），为 国内外罕见；不具备开采上下解放层，煤层上下都 有不可采煤层，而且距离较近，所以邻近层和围岩 的瓦斯涌出对Ⅲ，煤层影响很大；煤层透气性低（ ０．１２９ ｍ２／姗，ａ２·ｄ）；自燃发火期短（４１ｄ）；瓦斯 赋存复杂，开采Ⅲ，煤层时，本煤层涌出瓦斯占 ３０％左右，采空区及邻近层占７０％左右。为了解决 ｍ，煤层开采过程中瓦斯涌出对综采工作面的影响，
裹１直东二号煤矿历年矿井瓦斯等级鉴定和二氧化碳测定报告汇总
年份专！量 苎翌翌竺！
三苎竺竺翌兰兰 鉴定等级
…‘绝对涌出量相对涌出量绝对浦出量相对涌出量
／（ｉ１１５·ｍｉｎ－Ｉ）／（皿，·ｒ９
，（ｍ＇·ｒａｉｎ－１）
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／（ｍ３·一
高瓦斯
高瓦斯
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排渣能力，水力排渣使松软煤层孔壁垮塌严重，大 量钻渣不能及时排除，造成夹钻。
第三次实验于２００７年在ｎ１３２０６工作面，用钻 机为ＭＫＤ一５Ｓ液压坑道钻机，钻杆长为ｌ ｍ，直 径７３ ｍｍ螺旋叶片钻杆，排渣方式为水力排渣， 结合螺旋叶片排渣，共计打孑Ｌ ３个，平均深４０ｍ。
实验失败的主要原因是：螺旋叶片钻杆和排渣 压力水对钻孔壁破坏严重，当出现孔壁垮塌时，前 部排渣压力水不能及时排出，在钻孔内部聚集的压 力水在钻杆的回转搅拌下对钻孔壁冲刷破坏，形成 更大的垮塌区，因此，钻渣量极多，平均每钻进１ ｍ，出渣量在０．５ｔ左右。
实验成功的主要原因为：对钻杆进行了改进， 集中对钻杆的螺距和螺旋叶片的高度进行调整，改 进了钻杆的连接方式，使钻杆既具有较强的排渣能 力，又很好地保护了钻孔壁，避免了孔壁塌冒；将 水力排渣改为风力排渣，同时增加了风力排渣的压 力，使解吸的高压瓦斯能够及时的排出，避免钻孔 内部压力集中引起更大的塌孔和夹钻的现象。
（１）增加钻具排渣能力，将孔壁垮塌形成的 大量钻渣及时排出。
（２）减少钻具对钻孔壁的破坏，确保孔壁不 出现垮塌现象。
（３）改造钻杆结构，出现孔壁垮塌时钻孔内 外能保持连通通道，使钻孔前部解吸的高压及时排 出，保持钻孔前部孔壁完整。
３松软破碎低透气性煤层打钻实验过程
本煤层打钻实验共进行了４次： 第一次于２００５年在１ＩＩ ３２０５工作面，钻机为矿 用隔爆电动变速岩石钻机，型号为 ＫＨＹ０１５５ＤＩＡＢ，电机功率为７．５ ｋＷ，钻杆长１．５ １１１，直径８０ ｉｎｔｏ螺旋叶片钻杆，主要依靠螺旋叶片 排渣，共实验钻孔７个，平均孔深２５ Ｉｎ。 实验失败的主要原因是：螺旋叶片钻杆对孔壁 破坏严重，钻渣多，当钻孔深度到２０ ｍ左右时， 钻杆排渣能力不足，造成夹钻。 第二次实验于２００６年在１１Ｉ ３２０６工作面，钻机 为ＭＫＤ一５Ｓ液压坑道钻机，钻杆长为１．５ ｎｌ，直 径７３ ｍｉｌｌ光杆钻杆，排渣方式为水力排渣。共计 打孔５个，平均深２０ｍ。 实验失败的主要原因是：光杆钻杆自身不具备
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高瓦斯
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万方数据
４
河北煤炭
２０１０年第１期
１ 松软破碎低透气性煤层成孔困难的原因
在打钻过程中，钻孔深度达到１０ ｍ左右时， 出现响煤炮，钻渣急剧增加或出现喷孔，钻扭矩增 加，钻杆转速变慢，如果不及时退出外钻杆，就会 出现夹钻现象。
出现上述现象的主要原因是松软破碎低透气性 煤层、高压瓦斯、集中应力三个因素综合作用的结 果。当钻孔钻进到松软破碎低透气性煤层时，后部 钻孔壁会出现局部垮塌，钻渣不能及时排出。钻孔 前方高压瓦斯大量解吸，形成局部集中应力，造成 前部钻孔壁出现垮塌，形成夹钻现象。
２解决松软破碎煤层打钻成孔困难的思路
根据松软破碎低透气性煤层打钻成孔困难的原 因分析，解决此问题从以下几个方面考虑：
（收稿日期：２００９一０７一０７；编辑：毛志国）
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万方数据
松软破碎低透气性煤层打钻方法探讨
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英文刊名： 年，卷(期)： 被引用次数：
李士军， LI Shi-jun 冀中能源张矿集团公司,河北张家口,075313
河北煤炭 HEBEI COAL 2010，""(1) 0次