切缝钻机在110工法顶板预裂钻孔施工中的应用研究

煤矿巷道顶板预裂钻孔施工是“110”工法施工的关键技术,针对该工法顶板预裂钻孔施工效率低、劳动强度大,缺乏专用设备等问题,研发了ZDY2-300LM型切缝钻机,该钻机具有双钻臂、定位精准及施工效率高等特点,并在龙煤集团双鸭山矿业有限公司东荣二矿进行了推广应用,使用效果良好。并根据井下施工特点,总结出一套适用于切缝钻孔的施工工艺方法,该钻机的成功应用为“110”工法的广泛推广提供了装备保障,为类似顶板预裂钻孔施工提供了参考。     

荣康煤业复合顶板切缝钻孔深度设计与应用

为配合110工法在11004工作面的顺利应用,荣康煤业拟在11004工作面轨道顺槽采用“切顶卸压+恒阻锚索”支护技术方案。针对11004工作面K₂灰岩、9~#煤层和泥岩复合顶板实际,通过理论计算与数值模拟,确定了定向爆破预裂切缝的钻孔深度,设计了11004工作面2个区段的切缝深度方案。现场应用结果表明,预留巷道切顶效果良好,可满足下一工作面的使用要求。     

我国煤矿井下110工法用切缝钻机研发现状与发展趋势北大核心

切缝钻机是用于"110工法"顶板预裂钻孔施工的关键设备,针对该工法顶板预裂钻孔施工要求定位精确、满足所有钻孔在一条直线上以及降低巷道维护工程量等需求,总结了国内切缝钻机主要研制企业相关设备的技术参数、设备性能及应用矿井,并结合"110工法"施工现场需求,针对链臂切顶机和水力割缝定向爆破切顶卸压方法等新技术进行阐述;提出了切缝钻机研发过程中等间距双钻孔施工的工作机构、预裂切缝钻孔施工的调角装置及高效的钻孔施工钻具等关键技术;阐明了切缝钻机发展方向为提高切缝钻机的可靠性和高效性、提高切缝钻机的集成化,实现一机多用和提高切缝钻机智能化控制水平。     

切顶卸压自动成巷无煤柱开采切缝钻机关键技术北大核心

为解决切顶卸压无煤柱开采技术顶板预裂钻孔成孔效率低、钻孔角度调节偏差大、钻孔保直率差等问题,研制了ZDY2-300LM型切缝钻机,研究了切缝钻机的结构布局、车体平台、调角装置、施工钻具、水路系统和液压系统的关键技术和设计要点。进行了空载试验和负载试验,型式试验结果表明钻机各项指标满足设计要求。进行了3个煤矿井下试验,钻孔累计进尺近50000 m,井下试验结果表明:钻机满足切顶卸压无煤柱开采技术顶板预裂钻孔施工要求,并取得了良好的切顶卸压效果,有效解决了顶板预裂钻孔施工缺乏专用、可靠设备难题;且钻机具备施工作业高效、钻孔间距调节范围广、钻孔角度参数调节多,机身窄小及较好的钻孔保直率等显著特点。     

矿用分体式双臂切缝钻机关键技术

为提高切顶卸压沿空留巷技术中预裂爆破孔的施工效率,研发了一款体积小、移动灵活、巷道适应性强、施工效率高的矿用分体式双臂切缝钻机,并对钻机的稳定性、功率匹配、回转器、给进装置及变幅机构等关键技术进行了研究。试验表明:钻机结构设计合理,液压系统性能可靠,满足煤矿井下预裂爆破孔的施工要求。     

110工法在中厚煤层开采中的应用研究

文章结合太原麦地掌煤矿中厚煤层的地质分布特点和开采目标,围绕110工法所成巷道质量坚固、能够有效阻隔采空区不平衡压力传递并降低巷道充填及维护成本等优势,研究了110工法关键技术在中厚煤层中的应用方法,同时通过质量跟进检查对工法实施过程进行了修正,实现了经济和社会双重效益的提升。     

"110工法"技术在店坪煤业的应用分析

针对店坪煤矿采用预留煤柱支护方案所存在的综采效率低、煤炭回采率不足的现象,分析了恒阻锚索补强支护及顶板定向预裂切缝方案,用U型钢挂网挡矸形成巷帮,提高巷帮支护的稳定性.实际应用表明,新的综采技术方案使店坪煤矿累计多回收煤柱资源20万t,创造经济效益14000万元.     

坚硬顶板预裂技术研究

针对坚硬顶板工作面顶板悬顶问题,以西铭矿48708工作面坚硬顶板条件为基础,对坚硬顶板岩层力学结构特性进行了分析,得出该工作面悬顶主要为端头悬顶问题,提出采取浅孔定向爆破和CO2复合气体顶板预裂相结合方案处理工作面悬顶问题.根据现场试验结果,该方案能够有效实现顶板预裂效果,解决悬顶问题.     

综采工作面坚硬顶板预裂爆破技术研究

针对玉溪煤矿1301首采工作面顶板垮落特征与矿压规律不明确,主采的3号煤老顶中砂岩厚度大、致密坚硬,初次回采过程中顶板可能存在不易垮落、初次垮落步距大、易形成大面积悬顶等问题,通过理论分析与计算提出采用顶板预裂爆破技术,确定了预裂爆破的参数。应用效果表明,该方法能够在合理的预裂高度范围内,使坚硬顶板得到弱化,有效避免了工作面漏风严重、瓦斯超限、工作面煤壁片帮等强矿压现象。     

ZDY750L型钻机在110工法爆破孔施工中的应用

110工法爆破孔施工对钻孔间距、角度、深度、直径、垂直度、平整度等参数都有很高的要求,常规钻机很难满足。介绍了ZDY750L型钻机在禾草沟煤矿110工法爆破孔施工中的应用及其试验效果,可为同类煤矿110工法施工提供参考和借鉴。     

顶板高抽钻孔抽放瓦斯的应用

鸡西矿业集团正阳煤矿一采37#左六工作面应用顶板高位钻孔抽放瓦斯的技术,解决上隅角及回风瓦斯超限问题,为该矿在此煤层开采过程中解决瓦斯超限问题积累了经验,同时也为矿井开采其它相邻煤层治理瓦斯提供参考依据。     

顶板预裂爆破技术在工作面初采期瓦斯治理中的应用

高瓦斯煤矿坚硬顶板大面积垮落过程会引起大量瓦斯骤然涌出,必然导致工作面上隅角瓦斯积聚和回风流瓦斯浓度超限。为研究顶板预裂爆破技术在工作面初采期瓦斯治理中的效果,以余吾煤业S5202综放工作面为背景,分析了坚硬顶板大面积垮落所造成的上隅角瓦斯积聚和瓦斯浓度超限原因,设计优化炮孔的布置参数及其爆破的时间和方式,顶板预裂爆破技术实施后绘制工作面的走向和倾向压力分布曲线。研究结果表明：顶板预裂爆破实施后,坚硬顶板及时垮落,形成垮落裂隙,预裂裂隙及时连通高抽巷,在工作面推进过程中,本煤层和邻近层卸压瓦斯被高抽巷抽走,初采期瓦斯涌出量大为减少,瓦斯治理效果明显,未出现上隅角瓦斯积聚和回风流瓦斯浓度超限等现象。     

随钻测量定向钻进技术在矿井顶板水患治理中的应用研究

西北侏罗系顶板裂隙水害是我国煤矿水害主要类型之一,严重影响了矿井的正常生产,并构成了安全隐患。提出采用随钻测量定向钻进技术施工定向长钻孔进行顶板水探放的治理方案,并对钻进成孔工艺和钻探装备进行了选配。选择红柳煤层3121工作面进行了现场应用,施工的定向长钻孔终孔平均出水量是相邻工作面常规钻孔的2.69倍,相同疏放周期时放水量是常规钻孔的41.5倍,成功对2个顶板含水层进行探放并达到安全开采要求,起到超前长距离区域探放顶板水的效果,同时可节约78%工期。现场应用情况表明,随钻测量定向钻进技术在顶板水害防治中具有广阔的应用前景,可为类似矿井提供参考。     

管缝锚杆支护技术在综采工作面破碎顶板中的应用

针对平煤股份一矿丁_6-32030综采工作面顶板破碎、片帮、掉顶频繁等问题,采用管缝式锚杆支护技术对破碎顶板及松软煤体进行了支护。应用结果表明:管缝锚杆增加了松软煤体及破碎顶板的整体强度,使不易控制的煤岩体变为相对稳定的煤岩体,有效地解决了片帮、掉顶问题。     

高转速钻机在松软煤层螺旋钻进中的应用研究

为提高煤矿松软煤层瓦斯抽采钻孔施工深度和抽采效果,研制出适用于螺旋钻进的高转速ZDY1450LG型全液压钻机,对其总体结构进行说明并给出了主要技术参数。利用此钻机在阳煤集团新元公司进行现场试验,期间共施工钻孔14个,其中最大孔深131 m,测算了几组钻孔排渣效率,结果表明高转速工艺有利于螺旋钻进排渣,对增加钻孔深度具有显著作用。     

千米钻机在软岩煤层巷道施工抽采钻孔应用

为提高瓦斯抽放钻孔抽放效率,降低瓦斯抽放钻孔施工工程量,延长钻孔抽放时间,加大钻孔抽放范围,研究分析3#软岩煤层N1206运巷掘进期间传统瓦斯抽放钻孔布置及存在问题,决定利用ZDY-6000LD(F)型千米钻机在软岩煤层中钻孔抽放瓦斯,实际应用取得了显著成效。     

厚煤层顶板定向钻孔技术研究与应用

保德煤矿三盘区深部大巷延伸为全煤巷道,区域煤层厚度7.4m以上,巷道沿煤层底板掘进,巷道高度3.8m。通过在三盘区深部大巷延伸区域沿8#煤层顶板施工下行定向长钻孔对掘进区域进行超前预抽,大幅降低了掘进区域瓦斯压力和瓦斯含量;巷道掘进形成自由空间从而产生微裂松动区,进而增加了围岩的透气性,在巷道掘进期间顶板煤层定向钻孔作为煤层顶板高抽孔抽放,降低了掘进工作面瓦斯涌出量并解决了巷道层流问题。通过采取厚煤层顶板定向钻孔技术,掘进工作面瓦斯问题得到了合理解决。