防治瓦斯事故与钻探工具的选择 煤矿打钻探瓦斯一个月多少米

　　一、矿井概况及抽放状况　　（1）矿井概况。八矿位于鹤壁矿区南部，并田走向长4.5km，倾斜宽3.5 km，经70年至75扩建改造矿井的年设计能力为60万吨，由于地质构造复杂，采掘关系失调等因素影响，实际产量很少达到设计水平，根据市场经济运作，高产放顶煤工艺在不断推广，八矿高效工作面也不断深入，通风方式采用中央并列两翼对角混合式通风，矿井为高沼气矿井，突出危险区管理。八矿井田开采煤层二.煤，煤层平均厚度6米，平均倾角25°，煤层自燃发火期4～6个月，煤尘爆炸指数为14.3％～17.9％上部煤田采用分层分采，全区地质构造较复杂，南部有53断层，落差158米及531落差112米的张扭性正断层，以及两断层间诸多小断层为八矿南部自然边界线，北为31. 58及310落差5～18米.40米及19米为采区自然分界线，区内断层发育丰富，平均落差21米，该采区煤层直接顶为顶岩.沙质页岩，厚度35～66米，伪顶泥质页岩平均厚0.5～1.2米。泥岩预水变软是良好的隔气层，伪顶及泥岩层厚度越大，对煤层中的瓦斯封闭性越好，绝对（相对）瓦斯涌出量也越高。（2）抽放状况。八矿抽放系统始建于1979年，1980年底建成，1984年正式对外送气，年抽放量可达到150万立方米。根据矿井改扩建地质报告煤层透气性情况，八矿北翼为高瓦斯区既瓦斯可抽区，南翼为低瓦斯区，也是艰难瓦斯抽放区，故八矿只在北翼立瓦斯管道系统。由于受矿压影响，原二水平开拓延伸主体井巷工程遭到严重破坏，现改为单一水平下山开采，边采边延伸。
　　二、瓦斯聚集层存在规律
　　根据我矿几个回采工作面瓦斯涌出情况，可以归纳如下几个基本特点：（1）瓦斯积聚量大。瓦斯大量聚集在顶分层，根据几个工作面回采开采分析，月均产量在7千吨～1.6万吨，绝对瓦斯涌出量8～13.6立方米／分，配风量达到900～1200立方米／分。而在中底分层工作面月产量在9千吨～2.5万吨，绝对瓦斯涌出量4～7立方米／分，而配风量只有300～600立方米／分。（2）瓦斯压力大流量小。不论是石门揭煤、煤上山、煤下山、回采工作面，瓦斯压力在0.3MP～0.7MP，并有煤与瓦斯突出的威胁，在2204三横川石门揭煤时就发生过煤与瓦斯突出。抽放流量小，百米钻孔抽放率只有0.0018立方米／百米·分。
　　三、选择适当的钻具进行钻孔施工
　　（1）先探后掘预防误揭煤发生煤与瓦斯突出。吸取曾经在2204三横川石门揭煤时发生的煤与瓦斯突出事故教训，当时突出煤量15吨、瓦斯3000立方米。制定了“有掘必探、先探后掘”，并保持超前钻孔的预测预报和抽放卸压等措施，防止误揭煤事故发生。（2）运用多种形式的煤体卸压措施，最常见的有：多钻孔大直径排放钻孔，钻孔直径60毫米～89毫米，钻孔数由以下公式计算：N=4M/2R，式中N-钻孔数目；M-巷道断面面积；R-钻孔半径。煤巷钻孔必须使钻孔的最小超前距大于5米。为防止打钻时喷煤喷瓦斯造成瓦斯超限事故，我们先采用小直径钻孔浅孔施工，再用大直径钻孔浅孔交替施工，最后用大直径钻孔打到设计孔深，以达到煤体全部卸压释放瓦斯的目的。
　　抽放钻孔的施工。瓦斯抽放是预防瓦斯事故确保安全生产的主要方法，钻孔的成功与否是抽放瓦斯工作的主要问题。在钻孔施工过程中，如何确保安全的将钻孔打到设计位置，选择适当的钻具是很关键的。在众多的钻探设备中，根据我矿井下巷道情况，选用TXY-75型立式钻机基本适应。根据我多年在钻探钻孔施工中的经验，可选用管式三翼钻头。根据多年来我们用过的钻头有塔式三级钻头直径110毫米，塔式二级钻头直径78毫米，人造金刚石钻头直径98毫米和管式三翼钻头直径100毫米。
　　使用这些钻头在20米范围内的钻进过程中，三级塔式钻头和管式三翼钻头钻进速度相同，二级塔式钻头和人造金刚石钻头钻进速度相同，但是前两种比后两种钻进速度慢，约慢0.5米/分钟，在20～40米范围内钻进过程中，这4种钻进速度基本相同。40米以后钻孔内瓦斯大量涌出，开始出现瓦斯和煤粉从钻孔内喷出，这时二级塔式钻头每分钟钻进速度为0.3米，人造金刚石钻头钻进速度为0.2米/分钟，三级塔式钻头钻进速度为0.4米/分钟，管式三翼钻头的钻进速度为0.6米/分钟，钻探进尺在50米以后人造金刚石钻头已不能钻进，并出现随时卡钻的可能，二级塔式钻头钻进速度为0.15米/分钟，并有卡钻现象，而三级塔式钻头和管式三翼钻头在伴随煤与瓦斯喷出的同时并不影响钻进。但是由于三级塔式钻头上的出水排渣较小，在煤与瓦斯相伴喷出的同时将出现煤水将出水孔堵塞而不能排渣，影响钻进现象。而管式三翼钻头仍能正常钻进。钻进到70米以后则由于钻机功率的限制，钻进比较困难而停止钻进停钻起钻。从而可见瓦斯抽放钻孔的施工过程中，管式三翼钻头优于其它常用钻头。
　　今后为了提高单一钻孔深度，可选用一些钻机功率大而外形体积适合中小型矿井的钻机，并配合使用管式三翼钻头，打瓦斯抽放钻孔，能打的更深一些，将有效的提高百米钻孔抽放率，提高瓦斯抽放效果，预防瓦斯事故，确保煤矿安全生产。