20665.8
比±
-18390
0
-2114.1
較±/%
-80.76
0
-9.28
大于30
間距/m
130
7
200
數(shù)量/個(gè)
0.77
14.3
0.5
工程量/m
46.2
858
30
總成本/元
6751.2
22779.9
24030
比±
-16028.7
0
-1250.1
較±%
-70.36
0
-5.48
2大直徑長(zhǎng)鉆孔機(jī)在頂板巖石中的應(yīng)用
MK-6型全液村壓鉆機(jī)繼承了大直徑鉆機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，采用分體式結(jié)構(gòu)。與前面鉆機(jī)不同的是MK-6鉆機(jī)主機(jī)采用二步平臺(tái)，在處理孔內(nèi)事故時(shí)可將給進(jìn)機(jī)身直接頂在孔壁上，可化解大起拔力造成鉆機(jī)失穩(wěn)的矛盾，增加了鉆機(jī)的穩(wěn)定性，其具體技術(shù)參數(shù)如下：
鉆孔深度：600/800m
鉆桿直徑：89/73mm
開(kāi)孔直徑：300mm
終孔直徑：150/94mm
鉆孔傾角：±10°
回轉(zhuǎn)速度：10～200r/min
最大扭矩：6000N.m
給進(jìn)能力：210kN
起拔能力：210kN
給進(jìn)行程：1000mm
電機(jī)功率：75kW
與MKD-5S鉆機(jī)相比，MK-6型鉆機(jī)的能力擴(kuò)大了很多。其中，扭矩增大了3倍多，給進(jìn)力增大了2倍，電動(dòng)機(jī)功率也幾乎增大了2倍，從鉆機(jī)能力來(lái)說(shuō)，具備了施工大直徑深孔的條件。在鉆機(jī)工藝上，先利用定向保直鉆進(jìn)施工先導(dǎo)孔，達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，采取二次擴(kuò)孔，擴(kuò)到滿足瓦斯抽放要求的直徑。我們與陽(yáng)泉礦務(wù)局通力合作，在陽(yáng)泉一礦4108工作面12
#煤層頂板灰白色中砂巖中進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，完成了直徑為Ф153~Ф193mm，深度分別為603.5m和508.2m的2個(gè)深鉆孔。覆蓋了整個(gè)工作面。通過(guò)定向保直鉆進(jìn)工藝控制先導(dǎo)孔，使終孔位置的偏差小于孔深的1%，創(chuàng)下當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)煤礦井下近水平定向鉆孔施工的最高記錄。在走向超過(guò)1000m的綜采工作面，只要在工作面頂板的中間作一個(gè)鉆場(chǎng)，沿工作面走向兩邊各施工幾個(gè)覆蓋工作面的大直徑深孔，就能解決綜采工作面瓦斯問(wèn)題。此種方法簡(jiǎn)單易行，既節(jié)約生產(chǎn)成本，又縮短了工作面的準(zhǔn)備時(shí)間，為煤礦高產(chǎn)高效創(chuàng)造了條件。
在陽(yáng)泉一礦試驗(yàn)時(shí)施工的兩個(gè)大直徑長(zhǎng)鉆孔在1999年7月工作面開(kāi)采時(shí)，瓦斯?jié)舛雀哌_(dá)到90%，瓦斯量23.92m
3/min，平均瓦斯?jié)舛?0%，瓦斯量22.3 m
3/min。2000年4月測(cè)量時(shí)，2
#孔在1900Pa的負(fù)壓下，混合量為28.4 m
3/min，瓦斯量12.62 m
3/min2003年7月測(cè)量時(shí)，混合量13.82 m
3/min，濃度49%，瓦斯量6.82 m
3/min，至今仍在抽放。該鉆孔的抽放效果足以說(shuō)明大直徑長(zhǎng)鉆孔完全可以取代走向巷道抽放瓦斯。
3大直徑長(zhǎng)鉆孔鉆機(jī)在煤層中的應(yīng)用
晉城煤業(yè)集團(tuán)公司寺河礦是一個(gè)綜采機(jī)械化程度較高的現(xiàn)代化高瓦斯礦井。在瓦斯治理方面，公司要求盡快對(duì)采煤工作面瓦斯進(jìn)行預(yù)抽，并將抽出的瓦斯壓送到坑口電站。為了提高瓦斯的抽放率和抽放效果，我院與晉城煤業(yè)集團(tuán)合作開(kāi)展了“煤層長(zhǎng)鉆孔定向鉆進(jìn)工藝技術(shù)開(kāi)發(fā)研究”。2001年9月25日在寺河?xùn)|二盤區(qū)102017s巷道3
#煤層中用我院生產(chǎn)的MK-6型鉆機(jī)進(jìn)行了試驗(yàn)。3
#煤層厚度6.5m，煤質(zhì)堅(jiān)硬，普氏硬度2左右，煤層下部裂隙發(fā)育，瓦斯含量較大。鉆機(jī)配Ф94mm的金剛石復(fù)合片鉆頭，按照制定的保直鉆進(jìn)鉆結(jié)合下造斜鉆進(jìn)工藝施工，到28日完成1
#孔，純鉆進(jìn)時(shí)間21h，鉆孔深度509.3m，平均鉆進(jìn)時(shí)效24.4m，3
#孔采用保直組合鉆具一直鉆到519.5m，鉆孔在煤層夾矸中延伸。施工完畢后立即封孔抽放，當(dāng)時(shí)的瓦斯?jié)舛冗_(dá)97%，瓦斯量2 ~2.5 m
3/min。試驗(yàn)時(shí)的兩個(gè)鉆孔創(chuàng)造了當(dāng)年國(guó)內(nèi)純煤層鉆孔深度紀(jì)錄，面且達(dá)到了預(yù)期的抽放效果。
MK-6型全液壓鉆機(jī)及施工工藝經(jīng)受了在巖層和純煤層施工的考驗(yàn)，進(jìn)一步證明了其在鉆進(jìn)大直徑鉆孔方面的能力。良好的抽放效果同時(shí)說(shuō)明大直徑長(zhǎng)鉆孔完全可以取代巷道抽放瓦斯。
4沿煤層定向長(zhǎng)鉆孔鉆機(jī)及其應(yīng)用
為了進(jìn)一步將大直徑長(zhǎng)鉆孔取代巷道抽放瓦斯的工作開(kāi)展下去，我院在1999年底利用國(guó)家科技部科研院所技術(shù)研究開(kāi)發(fā)專項(xiàng)資金在MK-6型鉆機(jī)的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)研制了MK-7型鉆機(jī)。用該鉆機(jī)可以在千米走向的采煤工作面施工覆蓋整個(gè)工作面長(zhǎng)度的鉆孔。
MK-7鉆機(jī)的技術(shù)參數(shù)如下：
鉆孔深度：800/1000m
鉆桿直徑：89mm
開(kāi)孔直徑：300mm
終孔直徑：200/150mm
鉆孔傾確：±10°
回轉(zhuǎn)速度：5～200/160r/min
最大扭矩：8000/10000N.m
給進(jìn)能力：250kN
起拔能力：250kN
給進(jìn)行程：1000mm
