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1、瓦斯抽放工,钻 探 设 备,2,瓦斯抽放工,3,瓦斯抽放工 第三章 钻探工具及钻孔施工 第一节 钻探工具导语：目前煤矿井下常用的钻机类别主要有杭州钻探机械制造厂的SGZ1型钻孔、煤炭科学研究总院西安分院生产的MK系列钻机及煤炭科学研究总院重庆分院生产的ZSM250型和ZY50型钻机等。一、钻机的性能,4,瓦斯抽放工 钻机性能参数如下表,5,瓦斯抽放工 钻机性能参数如下表,6,瓦斯抽放工二、钻机的构造及优缺点（一）MK系列钻机1、主要用途：主要用于煤矿井下钻进地质勘探孔、抽放瓦斯孔、注水孔及其他工程用孔，既适用于硬质合金钻进，又可使用冲击器进行冲击一回转钻进。2、结构：分为主机、泵站、操作台3大
2、部分。其泵站由电动机、油泵、油箱组成。其主机由回转器、夹持器、给进装置、机架组成。,7,瓦斯抽放工3、优点：结构合理、技术先进、转速范围宽、工艺适应性强、操作省力、安全可靠、解体性好、搬运方便。（二）SGZ系列钻机1、主要用途：适用于工程钻孔和地质勘探取芯钻孔，既能用于钢粒钻进，又能用于金刚石钻进，该机机身小，尤其适应于煤矿井下作业。2、结构由动力机和主机两部分组成。其主机有离合器、变速箱、卷扬机、回转器、机架,8,瓦斯抽放工和液压系统等，回转器采用合箱式，立轴给进操作阀设有停止、上升、下降3个位置，节流阀全部打开时，立轴全速下降，全部关闭时，立轴停止不动。3、优点：通过液压控制，可调节给进速
3、度和给进力，还可控制液压卡盘的松紧，操作方便，安全、省力，钻进速度较高，此外，液压给进装置还可作起重机用。缺点：给进行程短、操作频繁。,9,瓦斯抽放工三、钻机常见故障（一）MK系列钻机1、卡瓦卡不住钻杆 碟簧烂，碟簧内垫卡位置不对；卡瓦磨损严重，钻杆磨损超过规定；碟簧疲劳压力不足；卡瓦固定螺丝松动或断裂，铜滑块与卡瓦脱落或松动。2、回转器不前进也不后退 给进压力太小，拖板与导轨卡住；系统压力不够，油泵不工作无压力；给进油缸活,10,瓦斯抽放工塞内部串油。3、油泵噪声大 进油滤网被糊，油箱与油泵连接处进气；油不够循环吸空气，油泵磨损严重。4、系统压力上不去 操作手把位置不当；内部串油，调整安全阀
4、；回油滤芯器被堵，进油管关上或被卡偏。,11,瓦斯抽放工5、马达回转无力 配油套漏油，精滤网密封损坏；马达磨损严重，烧结式滤油器堵塞。6、卡盘松不开 复位弹簧失去弹力，卡盘端盖压死卡瓦；回油压力太大。7、动力头跑油 胶筒损坏，后端盖油眼密封圈烂；十字,12,瓦斯抽放工盘、斜垫稳定部件磨损严重；处理孔内事故；胶筒不是原厂生产。8、回转速度慢或转不起来 系统工作压力正常而不能给进，给进时泵压上升而回转速度慢或转不起来钻孔压力大。（二）SGZ系列钻机1、组装机时立轴合不上,13,瓦斯抽放工 把立轴向上方托平抬起，清查齿轮与合箱夹盘内有无脏物。2、液压系统不工作 检查油泵滤网是否被糊上；油泵滚键或轴断
5、；油箱没油或油少。3、液压系统工作立轴不工作 立轴与轴套卡住；油缸与活塞卡住。4、液压系统单向工作,14,瓦斯抽放工 检查单相阀是否打开到位，阀芯偏；溢流阀芯内小眼被堵。5、立轴退出而进不去或进去而退不出 快速接头有一向打不开或阀芯偏；单向节流阀芯卡死，调节失灵；操作阀杆不到位或过位。6、压力不稳，进、退一股一股的 油位过低不够循环、系统进入空气、进油滤网被堵，吸油不畅；油泵键滚掉，对轮,15,瓦斯抽放工销甩掉。7、压力大小或没有压力 溢流阀芯卡死、弹簧失去弹力；溢流阀与单向节流阀调整不当。8、齿箱挂挡困难或挂不上 齿轮与立轴齿轮不对位；操作面板内滑块掉，轴销断或变形。9、齿箱内有异常声音,1
6、6,瓦斯抽放工 齿箱内无润滑油，齿轮磨损有断齿；轴承损坏，箱内有异物，拨叉损坏，滑块脱落。10、立轴油缸漏油 O型密封圈磨损老化；轴套磨损严重；拉杆锈斑严重或有伤痕。,17,瓦斯抽放工 第二节 钻孔设计一、钻孔直径的确定 钻孔直径大，钻孔暴露煤的面积亦大，则钻孔瓦斯涌出量也较大。根据测定结果表明，钻孔直径由73mm提高到300mm,钻孔的暴露面积增至4倍，而钻孔抽放量增加到2.7倍。钻孔直径应根据钻机性能，施工速度与技术水平、抽放瓦斯量、抽放半径等因素确定，目前抽放瓦斯钻孔直径一般为60110mm。,18,瓦斯抽放工二、钻孔深度的确定 根据实测结果表明，单一钻孔的瓦斯抽放量与其孔长基本上成正比
7、关系，因此在钻机性能与施工技术水平允许的条件下，尽可能采用长钻孔以增加抽放量和效益。目前掘进工作面一般使用SGZ1型钻机，掘进迎头的钻孔深度可施工1620m,巷道两帮钻场内的钻孔深度可施工50m；高瓦斯回采工作面一般使用MK系列钻机，钻孔深度可施工150m。,19,瓦斯抽放工三、钻孔有效排放半径的确定 钻孔有效排放半径是指在规定的排放时间内，在该半径范围内的瓦斯压力或瓦斯含量降到安全允许值。钻孔排放瓦斯有效半径决定于钻孔排放瓦斯的目的，如果为了防突，应使钻孔有效范围内的煤体丧失瓦斯突出能力；如果为了防瓦斯浓度超限，应使钻孔有效范围内的煤体瓦斯含量或瓦斯涌出量降到通风可以安全排放程度。因此钻孔排
8、放,20,瓦斯抽放工瓦斯半径可根据瓦斯压力或瓦斯流量的变化来确定，根据测定，钻孔有效排放半径一般为0.51.0m，钻孔的有效抽放半径一般为1.02.0m。,-3,-2,-2,-1,-1,-2,-1,四、钻孔间距的确定 钻孔孔底间距应小于或等于钻孔有效排放半径的2,21,瓦斯抽放工倍。如上表为钻孔间距参数值表，抽放时间短而煤层透气性系数低时取小值，否则取大值。,22,瓦斯抽放工 第三节 钻孔施工一、瓦斯抽放钻孔施工注意事项（1）钻孔要严格按照标定的孔位及施工措施中规定的方位、角度、孔深进行施工，严禁擅自改动。（2）安装钻杆时应注意以下问题：先检查钻杆，应不堵塞、连接钻杆时要对准丝扣，避免歪斜和漏
9、水。,23,瓦斯抽放工装卸钻头时，应严防管钳夹伤硬质合金片、夹扁钻头和岩芯管。安装钻杆时，必须在安完第一根后，再安第二根。（3）钻头送入孔内开始钻进时，压力不宜太大，要轻压慢转，待钻头下到孔底工作平稳后，压力再逐渐增大。（4）采用清水钻进时，开钻前必须供水，水返回后才能给压钻进，不准钻干孔；孔内岩,24,瓦斯抽放工粉多时，应加大水量，切实冲好孔后方可停钻。（5）钻进过程中要准确测量距离，一般每钻进10m或换钻具时必须量一次钻杆，以核实孔深。（6）钻进过程中注意事项如下：发现煤壁松动、片帮、来压、见水或孔内水量、水压突然加大或减小以及顶钻时，必须立即停止钻进，但不得拔出钻杆。,25,瓦斯抽放工
10、钻孔透采空区发现有害气体喷出时，要停钻加强通风并及时封孔。钻孔钻进时出现瓦斯急剧增大、顶钻等现象时，要及时采取措施进行处理。（7）临时停钻时，要将钻头退离孔底一定距离，防止煤岩粉卡住钻杆；停钻8h以上时应将钻杆拉出来。（8）提出钻具时的注意事项如下：提钻前，要丈量机上余尺。,26,瓦斯抽放工提钻前，必须用清水冲孔，排净煤、岩粉。二、钻孔施工中常见安全事故1、在钻孔施工过程中发生瓦斯燃烧、爆炸和熏人窒息事故。2、在钻孔施工过程中发生煤和瓦斯突出事故。3、在钻孔施工过程中由于电气设备失爆失保而造成电气伤人事故。4、钻孔施工作业场所由于片帮冒顶而造成伤,27,瓦斯抽放工人事故。5、钻孔施工作业人员由
11、于操作钻机不熟练而造成钻杆搅人及牙钳伤人事故。6、在钻孔施工过程中由于排屑不及时，产生煤尘积聚，从而造成煤尘燃烧、爆炸事故等。三、钻孔施工安全措施1、为了防止在钻孔施工过程中发生瓦斯超限事故，钻孔施工作业场所必须要有良好的通风，并安设瓦斯自动报警断电仪。,28,瓦斯抽放工对于瓦斯涌出量大的作业场所，钻孔也必须装有防止瓦斯大量泄出的防喷装置，实行“边钻边抽”。2、在钻孔施工过程中，必须安设专职瓦检员加强对钻孔施工处的瓦斯等气体的检查，严禁瓦斯超限作业，施工作业人员在钻孔施工过程中还必须佩带便携式瓦斯自动报警仪。3、为了防止在钻孔内发生瓦斯燃烧、爆炸和,29,瓦斯抽放工熏人事故，采用风力排屑时，必
12、须保证钻孔排屑畅通，且施工地点必须配备足够数量的灭火器材。采用水力排屑时，钻孔直径应比钻杆直径大50以上，并且在钻孔施工过程中，严禁用铁器敲砸钻具。4、为了防止在钻孔施工过程中发生煤和瓦斯突出事故，在突出煤层中打钻时，钻孔施工处必须用厚度不小于50mm的木板一次性被严被实，并在被板外侧用直径不小于180mm,向,30,瓦斯抽放工下插入底板不得少于300mm。封孔时套管长度应大于2m,套管口应装密封安全装置，以保证钻孔喷孔或突出时人员和设备的安全。5、为了防止钻孔施工作业场所发生片帮冒顶事故，必须加强钻孔施工作业场所及周围巷道的支护，严禁空帮空顶。6、为了防止在钻孔施工过程中发生电气伤人事故，施
13、工钻孔的所有电气设备的防爆质量必须符合煤矿安全规程中的有关规定,31,瓦斯抽放工，加强电气设备的检查与维护，严禁电气设备失爆失保，确保设备完好。7、为了防止在施工过程中发生机械伤人事故，施工钻孔前，必须将钻机摆放平稳，打牢压车柱，吊挂好风水管路及电缆。钻孔施工过程中，钻杆前后不准站人，不准用手托扶钻杆，所有施工人员要将工作服穿戴整齐，佩戴好护袖或将袖口扎牢。,32,瓦斯抽放工6、为了防止在钻孔施工过程中发生电气伤人事故，施工钻孔的所有电气设备的防爆质量必须符合煤矿安全规程中的有关规定，加强电气设备的检查与维护，严禁电气设备失爆失保，确保设备完好。7、为了防止在施工过程中发生机械伤人事故，施工钻
14、孔前，必须将钻机摆放平稳，打牢压车柱，吊挂好风水管路及电缆。钻孔施工过程中，钻杆前后不准站人，不准用手托,33,瓦斯抽放工扶钻杆，所有施工人员要将工作服穿戴整齐，佩戴好护袖或将袖口扎牢。8、为了防止在钻孔施工过程中发生煤尘爆炸，在钻孔施工过程中，采用风力排屑时，必须要采取内喷雾或外喷雾等有效的灭尘措施。所有钻孔施工人员必须佩带隔离式自救器并能熟练使用。四、钻孔事故排除方法1、孔内事故预防,34,瓦斯抽放工（1）钻进中因故停钻时，应及时设法将钻具提出孔口或安全孔段，如停钻时间较短，也必须将钻具提至安全孔段，并经常活动钻具（不停风、可停水）。（2）处理事故过程中，严禁强拉硬拧。（3）处理事故过程中
15、，应由正副班长或熟练钻工负责主要技术操作。2、处理事故的一般方法 处理钻孔事故的一般方法有捞、提、扫、,35,瓦斯抽放工冲、打、顶、反、透、扩、割、劈、磨等12种。（1）捞采用正丝或反丝的公锥和母锥，以及特制的打捞工具捞取。（2）提用丝锥或其他打捞工具对上事故钻具后，用升降机提拉（稳）。（3）扫可开车回转钻具向上和向下扫，把挤卡物扫碎或挤入孔壁。（4）冲加大冲洗液量，不停止。,36,瓦斯抽放工（5）打用吊锤冲打事故钻具，消除或减少事故钻具周围的挤夹力。（6）顶用螺旋式或油压式千斤顶强力顶拔事故钻具（要稳）。（7）反用与事故钻具丝扣旋向相反的钻具反回孔内钻具分批取出。（8）透用小一或两级的特制钻
16、头，从粗径钻具周围松动事故钻具。,37,瓦斯抽放工（9）扩即套孔。扩大孔径，松动挤夹钻具，或连小钻具一齐取出。（10）割用特制的截铁工具（割管器），将粗径钻具截断，分段取。（11）劈用特制的割铁钻头，把事故钻具从上向下劈开，再捞取。（12）磨用特制的铣铁钻头，像车刀切削工件一样将事故段磨平。,38,瓦斯抽放工3、孔内事故处理的原则 孔内事故处理的原则主要有三清、两慎、一勤、一稳。（1）三清：事故深度要清，孔内钻具要清（种类、规格、数量）事故部位和孔壁的稳固程度要清。（2）两慎：慎重决定事故的处理方法，慎重选择打捞工具。,39,瓦斯抽放工（3）一勤：勤召开研究会分析事故的变化情况。（4）一稳：升
17、降钻具及处理事故时要稳。4、处理事故前要做的几项准备工作（1）量好残尺，做好记录。机上残尺要记清楚，以判明事故深度，确定打捞钻具长度。事故要弄清楚，搞清事故是钻具的哪个部,40,瓦斯抽放工位，损坏变形程度如何，以确定处理事故的方法和选择打捞工具。孔内情况要清楚，知道钻具的结构，钻孔的结构，煤的强度，瓦斯压力大小等，这些都是判断事故情节，确定处理方法和步骤的重要依据。（2）做好交接班工作，处理事故比正常钻进情况多，问题复杂。因此，小班记录工作和交班工作，不但不能疏忽而要更好重视。事,41,瓦斯抽放工故情况好坏都要记在班报上，交接清楚。（3）处理事故用的工具要做好全面检查和测量，避免规格不一致，增
18、加处理事故困难。（4）本着“做一、备二、考虑三”的原则，提前做好处理事故的准备工作，避免延误处理事故时间。,42,瓦斯抽放工 第四节 钻孔的封孔一、瓦斯抽放钻孔的封孔方法 瓦斯抽放钻孔的封孔应满足密封性好、操作方便、速度快、材料便宜等要求。对成孔效果好、服务期不长的钻孔可用机械式封孔器（施工方便，封孔器可重复使用）；对于煤岩强度不高、封孔深度较长的钻孔可用充填材料封孔。岩石孔一般不少于25m,煤孔一般不少于410m。,43,瓦斯抽放工1、机械式封孔器钻孔 机械式封孔器使用时将封孔器送入钻孔内，然后用高压水管向封孔器里注水，使之产生径向膨胀将钻孔封闭。它的优缺点适用于成孔效果较好的钻孔，若用于成
19、孔效果不好的钻孔时，由于钻孔形状难以保持规则的圆形及孔壁破碎，封孔效果往往不好。2、充填材料封孔,44,瓦斯抽放工 充填材料封孔用于钻孔形状规则或不规则的岩孔和煤孔中，充填材料封孔方法主要有水泥、砂浆封孔和聚氨酯封孔等。（1）聚氨酯封孔的优点：具有密封性好、硬化快、膨胀性强。缺点：是不适宜于封孔要求较深的钻孔。（2）水泥、砂浆封孔时首先在钻孔内插入套管，同时在孔壁与套管之间插入一根注浆管，为了提高封孔质量，防止注浆时有气泡,45,瓦斯抽放工产生，还要插入一根排气管，然后用高压软管将注浆管与注浆泵连接。它的优点：是封孔深度不受限制，适宜于封孔要求较深的钻孔。二、钻孔封孔注意事项（1）封孔前必须清
20、除孔内煤、岩粉。（2）封孔时需下套管，套管可采用钢管或抗静电硬质塑料管。（3）封孔时先把套管固定在钻孔内，固定方,46,瓦斯抽放工法可采用木塞或锚固剂等，套管要露出孔口100150mm。（4）用封孔器封仰角时，操作人员不得正对封孔器，以防封孔器下滑伤人。复习思考题：1）瓦斯抽放钻孔的施工参数有哪几种？2）什么是钻孔的有效排放半径？钻孔的有效排放半径如何确定？,47,瓦斯抽放工3）瓦斯抽放钻孔的封孔方法有几种？各有什么优缺点？4）钻孔施工过程常见的安全事故有哪几种？5）简述钻孔施工过程中的安全注意事项是什么？6）处理钻孔事故的原则是什么？7）MK系列钻机常见故障有哪些？,48,瓦斯抽放工结束语：通过这节课使学员了解钻机的构造及优缺点、钻孔的施工参数；熟悉和掌握MK钻机常见故障、瓦斯抽放钻孔施工与瓦斯抽放钻孔的封孔方法。希望大家在今后的工作、学习、生产和社会生活中有所帮助。,49,
