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瓦斯引流装置在钻孔施工中的应用 摘要在煤与瓦斯突出矿井中施工钻孔,时常遇到瓦斯喷孔等动力现象。借鉴水力冲孔装置的安全性,并对之进行改进,使其成为钻进过程中引流瓦斯的安全装置,确保了施钻安全。 关键词瓦斯喷孔、钻孔施工、瓦斯引流、装置。 3 盐井一矿属于煤与瓦斯突出矿井,在施工-50 m 阶段联络巷的过程中,为给以后的施工提供较为准确的地质资料,于2008年2月4日在目前的掘进工作面钻进3个75 mm地质钻孔。在打孔期间,孔(与中线夹角0,倾角35)在28.80 m 喷出瓦斯,工作面瓦斯浓度超过1.5 ,无法继续钻进。该孔设计长度42 m,根据分析,钻孔打到裂隙面,致使裂隙瓦斯喷出。;孔(与中线夹角25,倾角-18)在31.4 m 轻微喷出瓦斯,终孔长度40.26 m ;孔(与中线夹角25,倾角-31)在18.5 m 时有轻微瓦斯喷出,终孔长度21.5 m。 图1瓦斯引流装置大样图 为封闭裂隙瓦斯,决定先对、孔预埋DN25 mm 气囊胶管后,再用水泥砂浆封孔,在、孔实施抽放情况下,由救护队入井对孔实施带机拆钻封孔。 一矿总回风石门07年9月26日钻孔施工也遇类似情况。 鉴于盐井一矿地质情况复杂,今后井巷及钻孔可能会经常遭遇裂隙瓦斯危害,为确保施钻安全,我们借鉴水力冲孔孔口三通装置,成功改进增设一瓦斯引流管形成四通导管我们称之为瓦斯引流装置,用于地质钻孔施工。瓦斯引流装置主要包括瓦斯引流管4、引流控制闸阀5、排渣管8、排渣管闸阀9、压盖1、填料仓2、座子3、法兰盘6等组成。如图1所示。 图2压盖、填料仓、座子尺寸图 钻孔施工前,先用75 mm 的钻头钻进2.5 m,然后用115mm钻头扩孔1.5 m,埋好导管(向孔内装入D108钢管,长1.5 m);为使瓦斯不通过钻孔与钢管间的间隙逸出,采用了聚氨酯封孔;然后接好引流装置。填料仓中充填棉纱。 在准备钻进时,先打开9DN50截止阀,关闭5DN100闸阀。导管4与瓦斯抽放管连接,钻进过程中的产生的水渣从装置下部的排渣管(2寸钢管)中排出。发生喷孔现象后,如仍需钻进,则打开5DN100闸阀,使钻进中瓦斯能自引流管进入抽放系统;钻进中要求控制好抽放压力,当掘进工作面瓦斯浓度达到1瓦斯传感器报警时,应加大抽放负压,保证工作面的瓦斯浓度在1以下及钻进中产生的钻渣不被抽放负压带入瓦斯抽放管道。钻孔到达设计终孔位置后,结束钻进观察瓦斯引流装置,确保钻孔及引流装置处于负压抽放状态再进行撤钻。最后关闭9DN50截止阀,并采用堵板封闭填料仓。施钻全过程安全结束。 一矿总回风石门08年10月14日再次施工地质钻孔时使用了该装置。15日钻孔进入煤层底板施工至71.4 m遇高压高浓度裂隙瓦斯,自排渣管中喷出,高压瓦斯将巷内底板浮渣冲出一直径350 mm深600mm孔洞,人员急速撤离,救护队入井观察检查回风斜井瓦斯情况为上车场(距施钻点700 m)1.7 CH4、4 ppm H2S;斜井中部(距施钻点500 m处)1.8 CH4 、7 ppm H2S;下车场(距施钻点100 m)1.8 CH4 、17 ppm H2S。 据此情况,救护队将瓦斯引流管接入抽放系统、锁紧填料仓压盖、关闭排渣管闸阀,巷内瓦斯逐步降至安全浓度;鉴于该钻孔基本达到了探钻目的,随后打钻人员入井进行拆钻。 使用此装置后,安全顺利地施工完总回风石门地质钻孔,且在高压高浓度瓦斯涌出状态下了安全拆钻,为以后在实施地质钻孔和瓦斯抽放钻孔、处理裂隙瓦斯积累了宝贵的经验。