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常見問答

煤礦松軟煤層鉆孔問題及成因

松軟煤層滲透性差、瓦斯壓力大、瓦斯含量豐富,鉆機在鉆孔過程中可能會出現以下問題。

一、噴孔

隨著鉆桿旋進,鉆孔深度在增加,孔壁周圍煤層必然會受到鉆頭高速回旋造成的沖擊,從而使松軟煤體進一步破碎,孔壁四周的瓦斯快速得到釋放,煤孔中的瓦斯迅速增加,在整個煤孔中造成很大的瓦斯梯度,進一步形成瓦斯激流,瓦斯激流對煤粉邊輸送邊破碎,由于瓦斯激流和破碎的煤粉無法順利排出進一步增大了瓦斯梯度,形成噴孔。

噴孔的發生是多方面造成的結果。其一是松軟煤層中含有水,破碎的煤渣排出困難,在局部堵塞煤孔;其二鉆孔過程中供風壓力和供風量都不足,排渣過程無法順利進行,煤粉越積越多,造成堵孔現象的產生。堵孔進一步導致解吸的瓦斯無法成功排出,當鉆孔內的壓力超過一定值時,最后造成噴孔。

二、吸鉆卡鉆

鉆孔是產粉和排粉同時作用的過程,當單位時間內排粉量小于產煤量時,孔內煤粉積聚太多,沒辦法按時向孔外輸出,孔內煤粉將鉆桿四周緊緊壓實,并在鉆機運轉下產生動能。這個時候,如果讓鉆機停止工作,孔內煤體由于慣性仍然會隨著桿體運動,這就是一般所稱的吸鉆現象,如果繼續保持鉆機運轉,鉆桿繼續向前鉆進,煤粉積壓量進一步增加,當鉆機扭力小于鉆孔內煤體與孔壁之間的摩擦力時,鉆桿不再一直扭動從而造成卡鉆現象 。

吸鉆卡鉆與噴孔現象關系密切,如果在噴孔發生過程中沒來得及旋出鉆桿,粉碎的煤體將會牢牢鎖緊整個鉆具,使其無法工作。另一種情況是鉆孔作業中發生塌孔、垮孔事故時,煤粉輸出不力,如果在這個時候繼續旋進鉆桿,塌孔、堵孔的面積將進一步增大,鉆頭和鉆桿被緊緊鎖住,整個鉆具將無法前進或后退,從而發生鉆桿扭斷、鉆頭丟失等嚴重事故。


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