利用钻屑法对卸压钻孔措施效果的分析评价

高伟明 陈旭 侯鑫

摘 要：随着社会经济发展，我国大部分矿区进入深部开采，过程中会发生冲击地压，给安全开采带来严重威胁。为了有效改善这种情况，要采用卸压钻孔法，可以取得良好效果。文章进行了全面论述，有详细的了解，从而促进矿区事业更好发展。

关键词：钻屑法；卸压钻孔措施；效果分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.10.082

0 引言

钻屑法是通过在煤层中钻小直径钻孔，依据排出的煤粉量及其变化规律和有关动力效应，来判断冲击危险的一种方法。在应用的时候，要结合实际情况，制定出完善的措施，通过规范化的操作来开展工作，为矿区安全生产提供有力的保障。

1 卸压钻孔布置

卸压钻孔要采用大功率的风钻打眼，插接式麻花钻杆，对长度有严格的要求，每节钻杆长1.0m，孔深20m，孔间距1.2m，距离底板高度大约是1.2m，孔直径为100m。在布置完成之后要认真检查，保证不会出现任何问题，满足后期工作的需求，从而保证安全开采。不同地区矿区情况不一样，所以要坚持具体问题具体分析原则，对相关数据可以适当调整，这样效果会更好。同时要求人员具备较强专业素养，在卸压钻孔布置之前，对矿区情况全面了解，制定出科学合理的方案，按照规定要求执行，确保钻孔满足需求，有利于提高生产的安全等级。

2 钻屑检测孔布置

为了检测卸压钻孔方法是否有效，要在通过钻屑检测孔来完成，保证达到标准需求。回采工作面内部生产环境非常复杂，给工作增加了一定难度，因此要综合考虑各方面因素。轨道巷第一轮检测范围确定在从前置端头向外50m处，然后每距离10m布置一个检测孔，孔数依据具体情况而定。轨道巷第二轮检测范围是从前置端头55m处开始，每隔10m布置一个检测孔，能够起到很好效果。同时皮带巷也要布置检测孔，对检测孔直径、深度、距离底板高度有明确要求。检测孔布置是一项复杂的施工活动，要引入先进技术，才能保证满足规定要求。

3 轨道巷测试效果分析

首先是最大钻屑量位置和最大钻屑量对比分析，通过观察发现在打卸压钻孔之前，每个检测孔德最大钻屑量基本出现在距离煤壁7-9m之间，占总数的60%左右。说明该部分应力值最大，很有可能会发生冲击地压，从而引发安全事故，造成人员伤亡和经濟损失。在打卸压钻孔之后，效果得到了明显改善，大大降低了冲击地压危险性。其次是钻屑粒度对比分析，通过检测钻屑量中粒度大于3mm所占的百分含量，其变化直接反映了冲击地压危险程度。最后是钻屑量对比分析，对打卸压钻孔之前情况进行对比发现，钻屑总量的最大值、最小值、平均值都有所减小，说明冲击地压危险减少。

4 皮带巷测试效果分析

（1）最大钻屑量位置和最大钻屑量对比分析。打卸压钻孔前钻屑检测孔最大钻屑量基本出现在距离煤壁6-8m的区域，说明是支承压力峰值区域，发生冲击地压危险性最大。通过打卸压钻孔，破坏了钻孔周围煤体中的应力分布状况，使得支承压力带向煤体深部转移了1m。实施卸压钻孔措施之后，钻屑量最大值明显下降，极大的保证了安全性，降低危险事故发生的概率。由此可见，卸压钻孔是一种有效的方法，在布置的过程中要合理，这样才能将危险性降到最低，对于保证矿区安全生产活动具有重要意义。

（2）钻屑粒度对比分析。钻屑粒度和煤体应力状态有着直接关系，采用打卸压钻孔方法之后，煤体中的弹性应变能得到有效释放，更加容易发生破碎，钻屑粒度值降低，冲击地压危险性会大大减少。对打卸压钻孔前后数值进行对比，发现钻屑粒度大于3mm的组成百分数有了明显变化，而且平均值有所降低，效果非常明显，有利于提高开采安全性。在分析过程中要善于总结经验，分析问题存在主要原因，对处理方式进行优化，可以达到更好效果。对于相同情况矿区可以采用打卸压钻孔的方法，很大程度上提高了生产效率，将危险消灭在源头上，保证开采活动的顺利进行。

（3）钻屑量对比分析。在打卸压钻孔之前，对钻屑总量最大值和平均值进行详细记录，在实施卸压钻孔措施之后，将检测得到数值进行对比分析，可以发现有所降低，减少了冲击地压危险性。主要原因是在打卸压钻孔过程中，会出现孔内冲击、煤体响声等动力现象，对煤体状态对产生重要影响，让安全性能进一步提升。在实施卸压钻孔措施之前，要对矿区进行调查，包括地质条件、自然环境、煤炭储藏量等各方面，这对于打卸压钻孔有很大的帮助，体现出科学合理性，减少不利因素的影响。钻屑量的大小变化反映了冲击地压的危险性，通过减小可以保证开采的安全性。

5 结论

通过对钻屑法对卸压钻孔措施效果的分析，可以得到有效的结论。在钻进过程中出现的钻杆跳动、夹钻等现象应该在钻进过程中进行详尽的记录，由于其具备了冲击地压发生的条件，一个是较厚的煤层；另外一个是回采工作面较为复杂。所以通过钻孔泄压措施后，煤体中的弹性势能得到释放，降低了轨道巷和皮带巷的最大钻屑量、平均值、钻屑粒度等。最后在目前应用的卸压钻孔技术之上，要树立起创新意识，不断优化施工工艺，缩小卸压钻孔间距，增大卸压钻孔直径和深度，这样煤层中的应力值会降低，让支承压力带往煤体深部转移，从而达到完全卸压的效果。

6 结语

综上所述，利用钻屑法对卸压钻孔措施效果的分析评价研究具有重要意义，可以大大改善实际效果。要加大技术研究力度，解决过程中遇到问题，保证矿区生产的安全性。

参考文献：

[1]陈峰，潘一山，李忠华等.利用钻屑法对卸压钻孔措施效果的分析评价[C].第11届全国岩土力学数值分析与解析方法研讨会论文集.辽宁工程技术大学，2016：266-270.

[2]陈峰.利用钻屑法预测冲击地压危险性的试验研究[D].辽宁工程技术大学，2016.

[3]陈伊涛.千米深井厚煤层开采的冲击地压危险性评价及卸压技术研究[D].河北工程大学，2015.