钻孔施工工艺教案.doc

1、钻孔施工工艺第一节 钻探工具一、钻机类别杭州 SGZI 型西安 MK 系列煤科院 ZSM250 和 ZY50 型二、钻机性能（见 146 页147 页） 三、钻机构造及优缺点（一）MK 系列钻机主要用途：矿井钻进地质勘探孔、抽放瓦斯孔、注水孔及其他工程用。结构分主机、泵站、操作台 3 部分。泵站由电动机、油泵、油箱组成。主机由回转器、夹持器、给进装置、机架 组成。优点：结构合理、技术先进、 转速范围宽、工艺适应 性强、操作省力、安全可靠、解体性好、搬运方便。（二）SGZ 系列主要用途：适用于工程钻孔和地质勘探取芯钻孔，既能用于钢粒钻进，又能用于金刚石钻进，机身小，尤其适应于煤矿井下作业。结构由

2、动力机和主机两部分组成。主机由离合器、变速箱、卷扬机、回转器、机架和液压系统等。优点：可以调节给进速度和给进力，还可以控制液压卡盘的松紧，操作方便，安全、省力，钻进速度较高，另外，液压给进装置还可以做起重机用。缺点：给进行程短、操作频繁。四、钻机常见故障（一）MK 系列钻机1、卡瓦卡布住钻杆；2、回转器不前进也不后退；3、油泵噪声大；4、系统压力上不去；5、马达回转无力；6、卡盘松不开；7、动力头跑油；8、回转速度慢或转不起来。（二）SGZ 系列钻机1、组装时立轴合不上；2、液压系统部工作；3、液压系统工作立轴不工作；4、液压系统单项工作；5、立轴退出而进不去或进去而退不出；6、压力不稳，进、

3、退一股一股的；7、压力太小或没有压力；8、齿箱挂档困难或挂不上挡；9、齿箱内有异常声音；10、立轴油缸漏油。第二节 钻孔设计一、钻孔直径的确定钻孔直径大，钻孔暴露煤的面积亦大， 则钻孔瓦斯涌出量也大。钻孔直径由73mm 提高到 300mm，钻孔的暴露面积增至 4 倍，而钻孔抽放量增加到 2.7 倍。目前抽放瓦斯钻孔直径一般为 60110mm。二、钻孔深度的确定单一钻孔的瓦斯抽放量与其孔长基本上成正比关系，在钻机性能和施工技术水平允许的条件下，尽可能采用长钻孔增加抽放量和效益。SGZ-I 型钻机，掘进迎头的钻孔深度可施工 1620m，巷道两帮钻场内的钻孔深度可施工 50m；高瓦斯回采工作面一般使

4、用 MK 系列 钻机，钻孔深度可施工 150米。三、钻孔有效排放半径的确定钻孔的有效排放半径是指在规定时间内，在该半径范围内的瓦斯压力或瓦斯含量降到安全允许值。钻孔有效排放半径一般为 0.51.0m，钻孔的有效抽放半径一般 为 1.02.0m。四、钻孔间距的确定钻孔孔底间距应小于或等于有效半径的 2 倍。钻孔间距选用参考值表煤层透气性系数/（m2MPa-2d-1 ） 钻孔间距/m10-3 10-310-2 2510-210-1 5810-110 81210 10第三节 钻孔施工一、瓦斯抽放钻孔施工注意事项（1）钻孔要严格按照标定的孔位及施工措施中规定的方位、角度、孔深进行施工；（2）安装钻杆时

5、要注意以下问题：先 检查钻杆； 连接钻杆时要对准丝扣； 严防管钳夹伤 硬质合金片、 夹扁钻头和1 2 3岩芯管； 必须在安完第一根后，在安第二根。4（3）钻头送入孔内开始钻进时，压力不宜太大，要 轻压慢转，待 钻头下到孔底工作平稳后，压力在逐渐增大；（4）采用清水进钻时，开始必须注水，水返回后才能给压进钻，不准 钻干孔；孔内岩粉多时，应加大水量，冲好后方可停钻；（5）钻进过程中要准确测量距离，每钻进 10m 或换钻 具时必须量一次钻杆，以核实孔深。（6）钻进过程中的注意事项：发现 煤壁松动、片帮、来压、见水或孔内水量、水压突然加大或减小以及顶钻时，1必须立即停止钻进，但不得拔出钻杆；钻 孔透采

6、空区发现有害气体喷出时，要停钻加强通 风并及时封孔；2钻 孔钻进时出现瓦斯急剧增大、顶钻等现象时，要及时采取措施。3（7）临时停钻时，要将钻头退离孔底一定距离，防止煤岩粉卡住钻杆；停钻 8h 以上时应将钻杆拉出来。（8）提出钻具时注意：提 钻前，要丈量机上余尺。1提 钻前，必须 用清水冲孔，排净煤、岩粉。2二、钻孔施工过程中常见事故在 钻孔施工过程中发生瓦斯燃烧、爆炸和熏人窒息事故； 施工过程中发生煤与1 2瓦斯突出事故； 施工过程中由于电气设备失保而造成电气伤人事故； 钻孔施工3 4作业场所由于片帮冒顶而造成伤人事故； 施工作业人员由于操作钻机部熟练而5造成钻杆搅人及管钳伤人事故。三、钻孔施

7、工安全措施瓦斯涌出量大的作业场所，钻孔必须装有瓦斯大量泄出的防喷装置，实行“ 边钻边抽”。必须安设专职瓦斯检查员加强对钻孔施工处的瓦斯等气体的检查，严禁瓦斯超限作业，还必须佩带便携仪。为了防止在钻孔内发生瓦斯燃烧、爆炸和熏人事故，采用风力排屑时，必 须保证钻孔排屑畅通，和足够的灭火器材。采用水力排屑 时， 钻孔直径比钻杆直径大 50%以上，严禁用铁器敲砸钻具。施工过程中，若发现有突出预兆现象时，人 员迅速撤至安全地带，同 时切断所有电源，并及时汇报。必须加强钻孔施工作业场所及巷道周围的支护、严禁空帮空顶。施工钻孔的所有电气设备的防爆质量必须符合煤矿安全规程中的有关规定，加强电气设备的检查与维护

8、。施工钻孔的电气设备的电源必须和作业场所得局部通风机和瓦斯探头实行风、电和瓦斯、电闭锁。施工过程中必须将钻机摆放平稳，打牢压车柱，吊好风水管路及电缆。四、钻孔事故排除方法1、孔内事故预防因故停钻时，应设法将钻 具提出孔口或安全孔段； 严禁强拉硬拽； 应有班长或1 2 3熟练钻工负责主要技术操作。2、处理事故的一般方法捞、提、扫、冲、打、 顶、反、透、扩、割、劈、磨3、孔内事故处理的原则三清、两慎、一勤、一稳4、处理事故前要做的准备工作量好残尺，做好记录； 做好交接班； 要全面做好检查和测量。1 2 3第四节 钻孔的封孔一、瓦斯抽放钻孔的封孔方法瓦斯抽放钻孔的封孔应满足密封性好、操作方便、材料便

9、宜等要求。岩石孔一般不少于 25m，煤孔一般不少于 410m。1、机械式封孔器封孔使用时将封孔器送入钻孔内，然后用高压水管向封孔器里注水，使之产生径向膨胀将钻孔封闭。2、填充材料封孔主要方法主要有水泥、砂浆封孔和聚氨酯封孔等。聚氨酯封孔具有密封性好、硬化快、膨胀性强的优点。有甲、乙两组药液混合而成。缺点：不适宜封要求较深的钻孔。水泥、砂浆封孔目前主要借助于 KFB 型矿用封孔泵进行封孔。二、钻孔封孔注意事项（1）封孔前必须清除孔内煤、岩粉。（2）封孔时需下套管，套管可采用钢管或抗静电硬质塑料管。（3）封孔时先把套管固定在钻孔内，固定方法可采用木塞或锚固剂等，套管要露出孔口 100150mm。（4）用封孔器封仰角时，操作人员不得正对封孔器，以防封孔器下滑伤人。关于自救器使用数量说明2012 年全矿井主要有 1231(1)工作面上、下顺槽两条煤巷施工，预计设有 6 处避难硐室，每个避难硐室设置 15 个自救器；揭煤共有 3 处共 8 次揭煤，预计最多出现同时揭煤 23 处，按设置 2 处避难硐室，每个避难硐室设置 15 个自救器。其中，自救器损坏率依靠首采面避难硐室的自救器复用来完成储备工作。