[發明專利]山地地形條件下含瓦斯煤層井筒的壓鉆式施工方法

有效

• 申請號: 202110003290.5
• 申請日: 2021-01-04
• 公開（公告）號: CN112855166B
• 公開（公告）日: 2023-01-06
• 發明（設計）人: 程波;隆清明;秦玉兵;常宇;蘭祥云;邱飛;楊娟;李伯鈞;唐勇;孫炳興
• 申請（專利權）人: 中煤科工集團重慶研究院有限公司
• 主分類號: E21D1/06
• 分類號: E21D1/06;E21D3/00;E21D5/04;E21B7/00;E21B7/28
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 陰知見

1.山地地形條件下含瓦斯煤層井筒的壓鉆式施工方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：在井筒的地表預定位置對表土進行剝離，并加固形成表土層施工沉臺，而后在煤礦井下沿井筒預定位置垂直向地表方向施工導向鉆孔，直至導向鉆頭穿透煤巖層至表土層施工沉臺；

S2：在地面安裝塔型支架，并將拉索與施工鉆頭連接，下放至施工沉臺，同時將鉆桿與施工鉆頭連接；在煤礦井下啟動大功率鉆機使井筒施工鉆頭由地表向井下的方向施工井筒；

S3：井筒的施工過程中，由施工鉆頭產生的鉆屑擠壓至施工鉆頭的上方，待鉆進至一定深度后，隨即停止鉆進設備，并拆開大功率鉆機與鉆桿的連接；

S4：通過塔型支架上的拉索將施工鉆頭提拉至地表，將施工鉆頭上方的鉆屑進行清除；待鉆屑清除后，隨即用拉索將施工鉆頭下放至鉆進停止的位置，并在煤礦井下將鉆桿與大功率鉆機再次連接；

S5：持續對煤層上覆的巖層進行鉆進，即重復S3～S4，直至施工鉆頭穿透煤層的底板巖層，且達到煤層的底板巖層內布置的巖巷內；

S6：斷開拉索與施工鉆頭的連接，并移走大功率鉆機與防護平臺，并將施工鉆頭通過煤層的底板巖層內布置的巖巷運送至煤礦副井井口；施工吊盤與拉索進行連接，作業人員于施工吊盤上由煤礦井下至地表對形成的井筒內壁進行噴漿、加固；同時，將剛性風筒自地表延伸至施工吊盤上方5m處，并在地表設置防爆抽出式風機與剛性風筒連接；

S7：井筒內壁的噴漿、加固作業完成后，隨即拆除施工吊盤與剛性風筒。

2.如權利要求1所述的山地地形條件下含瓦斯煤層井筒的壓鉆式施工方法，其特征在于，步驟S1具體為：利用人工或機械的方式對井筒的地表預定位置進行表土剝離，從而形成圓柱體型的施工沉臺；施工沉臺的直徑與井筒的直徑相同；在井筒的地表預定位置對表土進行剝離，并加固形成表土層施工沉臺，而后在煤礦井下沿井筒預定位置垂直向地表方向施工導向鉆孔，待穿透煤巖層至表土層施工沉臺后，安裝井筒施工鉆頭；

S12：施工導向鉆孔是應用導向鉆頭對煤、巖層進行鉆進切削，待導向鉆頭穿透巖層至表土層施工沉臺后，隨即斷開導向鉆頭與鉆桿的連接；

S13：而后將導向鉆頭運送至地表，并將井筒施工鉆頭下放至施工沉臺；所述井筒施工鉆頭與鉆桿采用螺紋連接。

3.如權利要求2所述的山地地形條件下含瓦斯煤層井筒的壓鉆式施工方法，其特征在于，步驟S2具體包括以下步驟：

S21：施工鉆頭中心處設置有軸承，拉索通過地面安裝的塔型支架與軸承的定子相連接；通過拉索將井筒施工鉆頭下放至地表施工沉臺后與鉆桿進行連接；

S22：在煤礦井下啟動大功率鉆機使井筒施工鉆頭由地表向井下的方向施工井筒。

4.如權利要求3所述山地地形條件下含瓦斯煤層井筒的壓鉆式施工方法，其特征在于，步驟S3具體包括以下步驟：

S31：施工鉆頭為圓盤形，且下部設置切割截齒用于對煤巖石進行破碎切割，施工鉆孔上開設有排渣口，切削下的煤巖碎塊通過施工鉆頭上設置的排渣口移動至施工鉆頭的上部；

S32：待施工鉆頭鉆進至一定深度后，停止大功率鉆機，而后拆開大功率鉆機與鉆桿的連接。

5.如權利要求4所述山地地形條件下含瓦斯煤層井筒的壓鉆式施工方法，其特征在于，步驟S4具體包括以下步驟：

S41：通過拉索將攜帶有鉆桿的井筒施工鉆頭提拉至地表，通過人工或機械的方法將井筒施工鉆頭上部的鉆屑進行清除；

S42：待鉆屑清除后，隨即用拉索將施工鉆頭下放至鉆進停止的位置，并在煤礦井下將鉆桿與大功率鉆機再次連接。