[發(fā)明專(zhuān)利]瓦斯區(qū)域松軟煤層穿層鉆孔施工方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010267101.0
• 申請(qǐng)日: 2020-04-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111456731A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉杰;劉厚富;許令要;馮明振;李開(kāi)萬(wàn)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中煤新集能源股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): E21C41/18
• 分類(lèi)號(hào): E21C41/18;E21F7/00
• 代理公司: 北京雙收知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11241
• 代理人: 王菊珍

本發(fā)明涉及一種瓦斯區(qū)域松軟煤層穿層鉆孔施工方法，包括的施工步驟如下：工藝從準(zhǔn)備、開(kāi)孔、鉆進(jìn)、退鉆和封孔，通過(guò)變孔徑、排凈渣、換介質(zhì)、管到底的方式，實(shí)現(xiàn)孔內(nèi)排渣排氣通道暢通減少?lài)娍住１景l(fā)明瓦斯區(qū)域松軟煤層穿層鉆孔施工方法，通過(guò)鉆孔結(jié)構(gòu)、排渣方式、封孔方式導(dǎo)等的改變，保持了鉆孔排渣和通氣通道的暢通，能有效的防范鉆孔因堵塞形成壓力氣室造成的噴孔事故。對(duì)于透氣性好、放散初速度快的高瓦斯松軟煤層有較好的防噴效應(yīng)；通過(guò)增加一路抽采骨架篩管，避免鉆孔施工完畢后煤層坍塌堵塞瓦斯釋放通道，保證了瓦斯抽采的連續(xù)性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及瓦斯災(zāi)害治理鉆孔施工技術(shù)，具體的說(shuō)，是涉及一種瓦斯區(qū)域松軟煤層穿層鉆孔施工方法。

背景技術(shù)

煤礦井下煤層開(kāi)采面臨著不同程度的瓦斯災(zāi)害威脅，需要施工大量的鉆孔對(duì)瓦斯進(jìn)行提前抽采，消除災(zāi)害威脅。常規(guī)穿層鉆孔在高瓦斯松軟煤層區(qū)域施工時(shí)大量煤粉在鉆桿螺紋處堆積堵孔，孔內(nèi)形成氣室，特別是在有粘性地質(zhì)層位施工時(shí)大量粘性地質(zhì)體和水存于鉆桿螺旋間隙中，當(dāng)更換壓風(fēng)施工時(shí)大量的干煤粉粘在鉆桿上極易造成堵孔，鉆孔穿煤時(shí)釋放大量瓦斯無(wú)法及時(shí)排出，在鉆孔內(nèi)形成壓力氣室，達(dá)到一定壓力后一次噴出形成噴空，造成大量瓦斯泄露到巷道中，嚴(yán)重時(shí)噴出的鉆屑易打傷施鉆人員。同時(shí)由于煤層松軟，造成鉆孔事故率較高，埋鉆造成鉆具損失較大。鉆孔頻繁噴孔帶來(lái)的安全問(wèn)題將造成煤礦井下開(kāi)采工程停工。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供一種有效的防范鉆孔因堵塞形成壓力氣室造成的噴孔事故的瓦斯區(qū)域松軟煤層穿層鉆孔施工方法。

本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：

一種瓦斯區(qū)域松軟煤層穿層鉆孔施工方法，包括的施工步驟如下：工藝從準(zhǔn)備、開(kāi)孔、鉆進(jìn)、退鉆和封孔，通過(guò)變孔徑、排凈渣、換介質(zhì)、管到底的方式，實(shí)現(xiàn)孔內(nèi)排渣排氣通道暢通減少?lài)娍住?/p>

所述變孔徑為:改變一級(jí)孔徑為二級(jí)孔徑結(jié)構(gòu)，巖石段采用大孔徑施工，防止煤粉在巖石孔段的淤積，鉆孔穿煤時(shí)排渣和排氣通道的暢通。

所述排凈渣為：每鉆進(jìn)2米必須退鉆1次，保證孔內(nèi)鉆屑及時(shí)排出；更換壓風(fēng)后，確保排凈孔內(nèi)沖洗靜壓水；防止煤粉包裹鉆桿現(xiàn)象。

所述換介質(zhì)為：采用巖水煤風(fēng)的介質(zhì)作業(yè)；減少煤渣量，保持煤層段孔壁完整和干燥性，降低了軟煤段垮孔風(fēng)險(xiǎn)。

所述管到底為：增加一路抽采骨架篩管，防止封孔后因巖石段鉆屑淤積在孔內(nèi)形成壓力氣室，確保孔內(nèi)瓦斯釋放通道，保證鉆孔抽采的連續(xù)性。

所述孔口懸掛CO、CH4便攜儀；鉆機(jī)前加設(shè)皮帶擋板。

所述大孔鉆頭直徑為Φ133mm開(kāi)孔2米，起鉆換抽放器，換小孔鉆頭直徑為Φ113mm。

進(jìn)尺步驟為：Φ113mm鉆頭、清水鉆進(jìn)至見(jiàn)煤，停鉆，換Φ94mm鉆頭；下鉆至孔底，采用壓風(fēng)吹不少于10分鐘；Φ94mm鉆頭、壓風(fēng)鉆進(jìn)3至5米后，來(lái)回拉鉆至孔內(nèi)排渣通暢；每鉆進(jìn)2米，來(lái)回拉鉆、排渣；鉆進(jìn)至煤層頂板0.5至1米，停鉆。

起鉆步驟為：過(guò)煤段根根帶風(fēng)，排渣不暢時(shí)來(lái)回拉鉆；起過(guò)煤段進(jìn)入巖層段4米，換清水沖孔；孔內(nèi)返清水后，起鉆。

所述封孔步驟為：下置Φ32mm篩管，全孔下入；下置63mm封孔管12米及2米鐵管；采用囊袋帶壓注漿封孔、孔口做好二次保護(hù)。

本發(fā)明相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的有益效果：

本發(fā)明瓦斯區(qū)域松軟煤層穿層鉆孔施工方法，通過(guò)鉆孔結(jié)構(gòu)、排渣方式、封孔方式導(dǎo)等的改變，保持了鉆孔排渣和通氣通道的暢通，能有效的防范鉆孔因堵塞形成壓力氣室造成的噴孔事故。對(duì)于透氣性好、放散初速度快的高瓦斯松軟煤層有較好的防噴效應(yīng)；通過(guò)增加一路抽采骨架篩管，避免鉆孔施工完畢后煤層坍塌堵塞瓦斯釋放通道，保證了瓦斯抽采的連續(xù)性。