礦山井下瓦斯抽采鉆孔施工技術與裝備

扈國紅

摘 要：瓦斯抽采鉆孔施工技術是礦山井下開采的一種主要技術形式之一，具有采礦效率高、專業技術強等優點。本文主要是在充分分析開采技術的基礎上，結合礦山開采的實際情況和技術手段，重點分析礦山開采技術。

關鍵詞：礦山;井下瓦斯;抽采鉆孔;施工技術;裝備

在施工的過程中要保證施工安全。一般來說，鉆井平臺的造價相對較高。鉆井設備適應基土的惡劣環境需要很長時間。此外，鉆井設備的好壞在一定程度上決定了施工的效率。因而，無論是對施工設備，還是施工技術進行相應的改進，都對促進我國經濟發展具有重要意義。在開采時，要根據不同的工作環境采取不同的技術和設備。在礦山開采的這一過程中，由于多種因素的影響，礦山井下開采過程對礦山工人在鉆井平臺作業過程中的素質提出了更高的要求。它要求工人對于礦山企業發展過程中十分清楚，并且非常熟悉相關的技術，能夠有效地保證鉆井平臺的運行。

1 瓦斯抽采鉆孔技術所要采用的設備

1.1 鉆機

在施工的過程中，設備的選擇極為重要，在礦山瓦斯抽放過程中，需要結合巖石來選擇合適的鉆頭。鉆井平臺在施工中需要充分保證其安全穩定，一般來說，在礦山開采過程中發現巖石都相對堅硬，再加上地下環境較為惡劣，對鉆井設備的使用有一定的要求，如果使用高硬度聯盟USO鉆頭，那么將有助于提高鉆井質量效率。當然，鉆井設備的選擇與當前鉆頭生產技術的發展有著緊密的聯系。

1.2鉆桿

鉆桿也是礦山瓦斯鉆井的處理設備。在鉆井技術中，它主要用于礦山井下的連接和輸送。挖掘鉆桿內部主要由數字程序進行控制的，外部主要由摩擦焊接控制。當內部程序根據控制命令進行區域性鉆孔運動時，外部摩擦焊接部位會增加鉆孔部分瓦斯密度，以此支撐壓力，以保證承受的重力的相對平衡，保證在礦山井下運輸過程中應用的安全性。要充分發揮瓦斯抽放鉆孔技術在礦山井下開采調控的作用，必須重視鉆桿的外承載力。并且確保內能系統指令傳遞的靈活性。

1.3鉆頭

礦山開采的外部環境主要是火成巖或變質巖，內部開采的強度較大。鉆頭作為支撐部分，是瓦斯抽放鉆井技術實施的主力軍。如果瓦斯抽放鉆孔施工中，使用的鉆機質量較差，那么很容易出現礦井瓦斯殘留問題。對于以后的礦山井下開采工作，將存在很大的施工隱患。在選擇用于地下采礦的鉆頭時，首先要考慮其硬度。從實際的礦山開采的情況來看，用于瓦斯抽放鉆孔技術施工的鉆頭主要有硬質合金和金剛石復合芯片兩類。這種鉆頭硬度高，能有效突破礦山井下巖石厚度，提高井下排水鉆孔效率。

2 瓦斯抽采鉆孔施工技術的主要形式

2.1 液壓循環鉆井技術

瓦斯抽放鉆井技術有多種類型，其中正液循環孔板旋轉技術被廣泛應用。在應用液壓循環技術時，應結合鉆孔和鉆桿來進行井下礦山鉆探工作。根據實際施工環境，需要不同形式的水循環，包括動壓和靜壓。一般來說，如果要開采的層比較淺，在這種情況下鉆孔是相對容易的。此時，可以采用靜水壓，這不僅可以幫助企業降低生產成本，還可以有效地保證開采的效率;如果實際的礦山開采過程中遇到了更復雜的地質環境，那么壓力水的動態流動是必要的。在這種情況下，使用動壓的水循環方式可以有效地保證鉆井的順利進行。因此在實際的礦山鉆探過程中，必須根據實際的建筑環境，慎重選擇合適的水循環方式，以保證開采質量、公司經濟效益和開采安全穩定，減少礦山開采過程中安全事故的發生。

2.2 多級組合鉆具突鉆進技術

瓦斯多級組合鉆具突鉆進技術也是礦山建設中的一項重要技術。這項技術的應用比較復雜。面對一些復雜危險的爆炸性層，通常需要采用多級組合鉆具突鉆進技術。該技術的應用，可將不同礦層完全分離，以獲得不同礦層不同瓦斯的釋放，有效防止瓦斯安全事故的發生，有效地保障礦山施工人員的安全。另外，在多級擴音器鉆具組合鉆進技術的實際應用過程中，需要采用小鉆頭操作，為了保證鉆井的穩定性，有效防止爆炸和瓦斯事件的發生。之所以稱之為多級組合鉆具突鉆進技術，主要是因為采用了三種不同程度的鉆頭，并將這些不同程度的鉆有機地結合在一起。三種不同程度鉆頭的直徑不同。第一級直腸直徑較小，第三級較大。在沒有實際安裝過程的情況下，必須注意需要根據不同的等級安裝不同等級的鉆機，并對其進行有效的組合。只有這樣，才能保證三種不同級別的鉆機在鉆井過程中起到防止爆炸的重要作用。

2.3 穩定組合定向鉆進技術

礦山井下環境相對復雜，有別于開采天然氣等流動性強的特點。為了實現礦山的正常運輸和轉移，礦山開采必須有足夠的資源流動空間。地面采礦應有較好的空間支撐。然而，在實際的礦山開采過程中，往往會有與礦山開采區伴生的礦井支護部分。如果找不到有效的鑿井方法，就會發生礦井坍塌等安全事故。穩定組合定向鉆進技術就是基于這樣的礦山開采環境要求而提出的一種具有代表性的施工技術。在鉆孔瓦斯抽放的過程中，不僅可以從地層上保持主體的承載力，而且可以達到有效開采內部巖層的目的。

2.4 曲面鉆孔施工技術

曲面鉆孔施工技術是根據鉆頭應力區的角度來確定的。通過改變鉆頭工作時受力區的大小，可以有效地調整控制結構的調整，對礦山的鉆進效果起到一定的作用。隨著鉆探設備在曲面礦山的應用，將原來獨特的鉆頭的工作轉化為兩個鉆頭交互的工作。當鉆井設備進行動力傳動時，鉆頭按照一定的規律進行交替工作，兩個鉆頭的交替工作能有效地調節井下作業的間歇運動，并對瓦斯抽放部分的充填與鉆孔尺寸進行有效的控制。曲面結構的工作調整將有效地整合系統的工作系統。在鉆頭更換過程中，會產生與礦井瓦斯抽放周期性調整相一致的鉆孔間距。從而保證瓦斯抽采率與單臺鉆機在建瓦斯抽放鉆孔過程中所做的工作不一致，避免瓦斯漏失的頻率，此外，還確保了礦山井下資源的安全高效開采。

2.5 空氣鉆井技術

空氣鉆井技術也是礦山瓦斯抽放鉆孔施工的重要技術之一。之所以稱之為空氣鉆井技術，主要是因為在該技術的應用過程中，必須達到壓縮空氣鉆井的重要目的。空氣鉆井技術主要應用于礦山開采過程中的松散礦層。在這種情況下，空氣鉆井技術的應用可以提高鉆井效率。空氣射孔在實際應用過程中是非常廣泛的，需要注意的是，在使用過程中，空氣可以到達鉆頭后，保了證瞬變電磁空氣在孔內產生高流量的空氣，這可以大大提高鉆井效率，有利于鉆井作業后的除渣。

3 發展方向

近二十年來，無論是地下瓦斯抽放方法，還是施工設備和瓦斯抽放成型技術，都取得了顯而易見的進步。瓦斯抽放專用鉆井設備從無到有，從小到大。但是，由于我國礦山地質條件復雜多變，在軟礦層射孔施工和瓦斯抽放定向鉆進等方面有待提高，預計經過兩年的努力，我國在軟質礦的鉆探方面將取得一定的進展，在適當的條件下，瓦斯抽放孔在礦層長度或高位的近似深度將達到1000m以上，并根據不同的需要，形成500m、600-800m和80m以上的一批支護設備和工藝方法，實現真正意義上的人工控制定向鉆進。

4 結論

隨著礦山瓦斯抽放鉆孔技術的應用日益廣泛，在礦山瓦斯抽放鉆孔的實際施工過程中，采用合適的施工工藝顯得尤為重要。礦山瓦斯抽放鉆孔技術在實際施工中常用的設備主要有鉆機和鉆桿。主要施工技術有液壓循環鉆進技術、多級組合鉆具鉆進技術、穩定組合定向鉆進技術和空氣鉆進技術。

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