井下大直径钻孔瓦斯抽采技术的应用研究

赵云利

摘 要：矿井生产过程中会应用到各种不同类型的技术，瓦斯抽采是其中常用的一项技术，通过对该项技术的合理应用，能够确保矿井安全生产。下面，针对大直径钻孔瓦斯抽采技术应用进行详细分析，希望对相关工作人员可以有所帮助，能确保煤矿生产作业安全进行。

关键词：大直径钻孔;瓦斯抽采;安全生产

随着人们对大直径钻孔抽采瓦斯技术研究不断深入，该方面的理论研究不断增多，并且在实践中得到了广泛应用，这也使大直径钻孔在具体应用过程中取得了不错的效果。在瓦斯抽采过程中，通过合理的方式对大直径钻孔抽采技术进行应用，能够使抽采瓦斯效率得到进一步提高，保证生产工作的安全性。

1 大直径钻孔在具体应用过程中的优势

大直径钻孔与普通直径钻孔相比，优势主要体现在以下几个方面：①加大了施工钻孔期间的排出的煤粉量，在钻孔周围能够形成大量裂隙，降低煤层内瓦斯压力，同时，使煤体的整体塑性可以得到进一步增加，为生产作业顺利进行提供支持;②大直径钻孔作业期间，在形成裂隙同时，煤体内积蓄弹性能将会得到了释放，这会使掘进工作面正前方和两帮集中应力得到释放，从而迫使集中应力带向前和巷帮深部移动，通过该方式，可以降低掘进段和巷帮集中应力，从而使卸压范围能够得到有效增加，进而降低施工作业过程中，突出情况发生的可能性[1]。

2 大直径钻孔钻井工艺的具体应用

2.1 钻机的安装与调整

安装钻机主机，在具体安全时，要是机身纵身线与钻孔方位能够处于相同垂直平面，主机前端距孔口留够接杆距离，在对主机位置进行确定后，要将钻机四角的4根液压油缸伸出，通过对其进行应用，使作业过程中应用钻机履带能够离地，而油缸上部能够实现接顶[2]。完成上述操作后，要严格依据设计要求，对钻孔倾角进行适当调整，在该过程中，应当将给进机身、前后衡量、支撑杆等多项组件盖瓦松开，再依据设计倾角，通过调角油缸缓慢调整机身，最终使其能够达到期望设计角度，完成调整后，将盖瓦锁紧松开。

2.2 钻机尝试运转

根据地质情况与施工要求，应用钻孔桩进行施工，能够体现快速成孔的能力，从而保证可以满足工期要求。选择钻机的类型后，要利用施工过程的连续性，尽量减短孔壁在泥浆中浸泡的时间，确保大直径钻孔过程，孔侧土层能够拥有一定渗透性，泥浆依附在土颗粒上，并通过这种作用降低孔洞收到的压力。完成作业过程中应用钻机中各项油管后，要通电试运转，当钻机进行使运转后，将φ73mm主动钻杆插入到钻机卡盘内，并且在该过程中利用U型卡插接好螺旋钻杆，钻头，或将φ73mm外平钻杆及钻头插入到钻机卡盘内，通过对设备的合理应用，完成相应生产工作，在该过程能够有效避免各种生产事故的发生，为整个生产的顺利进行保驾护航[2]。

2.3 开孔及钻井

实际作业期间，应将给进压力调至到最小，将装置中的进手把推到给进位置，完成该项操作后，在缓慢加大给进压力。当钻具移动时，应当停止给进压力，此时，应当使钻头能有旋转缓慢向岩面开孔，当钻头与岩石发生了接触后，要通过人工方式对装置在作业期间的给进压力进行调节，使其处于规定值的48%-52%，实际作业期间，钻进时长约120s，然后对给进压力进行调节，使其大小与规定值相等，然后进行钻进[3]。整个施工過程应稳定、规范，随时调节压力，能够合理设置钻进时间，保证最后的施工成果符合施工要求。完成一根钻杆钻进作业后，再开始井下一根钻杆钻进作业，具体生产作业过程中，钻杆要持续钻进，不断循环下去，直到完成最终钻进作业位置。

2.4 钻进流程

钻机在实际钻进期间，当其达到指定设计要求的具体深度，或者在钻进过程中遇到了异常现象，在该过程中，为了避免钻孔内发生安全事故，在未掌握具体情况前，应当停止钻进作业，退钻杆，避免在具体生产作业中，由于盲目钻进引发安全事故，造成严重经济损失。具体操作：动力头带动钻具向后移动，退出一根钻杆后，将装置中U型卡卸出，然后将螺旋钻杆取出，作业人员在该过程中对动力头及主动转干进行操控，使其适当迁移，与孔内螺旋钻杆相接，完成上述操作后，将U型卡插上，最后将钻杆退出。实际作业过程中，要重复上述操作，不断循环，直到作业期间采用的各项钻具全部退出为止，同时，在作业过程中，为了确保整个作业的顺利进行，以及最终的作业质量能够达到相应要求标准，必须要做好封口作业，避免封口不及时，或者封口作业质量不到位，对整个作业造成不良影响。钻井作业具体流程：依据实际要求对方位角进行调整并且要稳定钻机--依据要求完成钻孔倾角调整--试运钻机（正常）--U型卡连接--开孔--钻进--终孔。整个钻机作业的进行，必须要严格依据流程进行，避免由于流程出现错误，对钻孔质量造成不良影响。

3 结束语

大直径钻孔技术在现代煤矿开采过程中有着广泛应用，并且从实际请用情况来看，取得了不错的应用效果。结合以上分析，能够合理进行钻孔钻进，通过对大直径钻孔技术的合理应用，能够使瓦斯抽采浓度能够得到进一步提升，从而避免瓦斯浓度过高，引发安全事故，造成巨大经济损失和人员伤亡。

参考文献：

[1]谢东海，苏波，张轩，等.大倾角突出煤层群高位巷与高位钻孔瓦斯抽采技术研究[J].江西煤炭科技，2019（04）：1-4.

[2]王勇，马金魁.顶板定向长钻孔“以孔代巷”抽采瓦斯技术研究[J].矿业安全与环保，2019，46（05）：95-98+103.

[3]司瑞江.复杂地层大直径高位定向钻孔代替高抽巷瓦斯抽采可行性及效果分析[J].能源与环保，2019，41（08）：5-10+14.