翻新时间：2022-12-19
龙山煤矿21031上底板巷水力冲孔应用研究
摘要：文章介绍了通过水力冲孔增透技术，对抽放钻孔进行水力冲孔，以高压水为动力破坏钻孔内地质构造，增强煤层透气性、减少采掘工作面瓦斯涌出量，显著提升单孔抽采能力和抽采效果，提高抽放效率、缩短抽放时间、最大限度消除瓦斯灾害。
关键词：底板巷；水力冲孔；瓦斯抽放；增透技术；煤炭开采 文献标识码：A
1 项目背景
煤与瓦斯突出事故一直是突出矿井安全生产的重大威胁，为解决这一难题，各个大型煤业公司采取了各式各样的防治煤与瓦斯突出措施，预抽煤层瓦斯就是其中一项强有力的防突措施。但在预抽煤层瓦斯过程中，煤层透气性差严重制约着矿井瓦斯抽防效果。龙山煤矿积极开展水力冲孔增透技术，对抽放钻孔进行水力冲孔，以高压水为动力破坏钻孔内地质构造，增强煤层透气性、减少采掘工作面瓦斯涌出量，显著提升单孔抽采能力和抽采效果。提高抽放效率、缩短抽放时间、最大限度消除瓦斯灾害，根据龙山煤矿现有条件，实验区域选为21031上底板抽放巷。
2 实验地区基本概况
15.94m?/t，瓦斯压力1.36MPa。
3 设备选择
3.1 钻冲一体化钻头
3.2 高压密封钻杆
高压密封钻杆是在钻杆螺纹加密封圈起到冲割装置壳体和钻杆密封作用，能耐压25MPa。
3.3 高压后置水辫
高压后置水辫能耐25MPa，内部采进口耐高压密封圈。
3.4 高压水射流水质多级过滤装置
高压水射流水质多级过滤装置主要用于利用高压水射流水力冲孔或水力割缝技术对煤层实施卸压增透时过滤水质，避免堵塞高压射流喷嘴，提高工作效率。
3.5 高压软管
表1 管路压力损失与内径的关系
内径D（mm） 体积流量q（L/min） 系数 雷诺数Re 压力损失△P（MPa/m）
32 200 59.7 89320 0.004
3.6 煤矿用深孔钻车
CMS1-4000/55型煤矿用深孔钻车可实现360°垂直回转，并可实现垂直升降640mm，还可实现-90°～+90°俯仰角的全方位钻孔作业等功能。
3.7 乳化泵
图1
4 水力冲孔设计
4.1 水力冲孔最大终孔间距确定
根据鑫龙煤业瓦斯实验室测定的水力冲孔半径，龙山煤矿在抽采时间30天时，抽采半径为4.76m，即钻孔布置间距由原4m一组改为6m一组。
4.2 水力冲孔钻孔设计
4.3 水力冲孔煤量及时间要求
4.4 煤量计量
为保证钻车处冲出的煤准确计量，专门在钻车处配备了小推车（0.11m3/车），即每车煤量0.15t。
5 水力冲孔效果
5.1 经济效益
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