因地质条件复杂多变,瓦斯一直是制约长平公司矿井安全生产的突出问题,为提高瓦斯治理效率,该公司技术团队在瓦斯打钻封孔、洗孔、钻进等各个环节开展小革新、小改造、小发明,有效解决瓦斯抽排过程中的难点、堵点,确保矿井安全高效生产。
掏煤工艺小革新
瓦斯钻孔孔口20米范围内煤体破碎较为严重,为不影响钻孔后期抽排浓度和成孔率,在使用直径160毫米的护孔管对孔口进行护孔前,还要对钻口进行除渣。此前,该公司采用静压水冲孔、自制加工掏煤管清煤等方式,煤渣无法被完全清理干净,还可能发生因掏煤筒掉在孔内导致钻孔报废的情况。针对这种情况,通风专业技术人员大胆采用采空区瓦斯治理的大叶片螺旋钻杆进行机械化掏煤,并在6个钻孔认真组织相关试验,掏煤效率提高了2倍,清煤完成后的钻孔内壁完整,向孔内下护孔管时不再需要借助外力便能直接到位,护孔管本身避免了因煤渣反复摩擦出现损坏。试验成功后,该公司在本煤层瓦斯治理方案中,将大叶片钻杆机械进行孔口返渣作为一项正式工艺确定下来,并在全矿范围内推广使用,矿井瓦斯治理效率更高。
囊袋单向阀小改造
封孔工艺中,要先将囊袋下至20米孔底,通过囊袋单向阀的注浆管向囊袋内注浆,直至其完全张紧,在护孔管外壁和煤壁间形成严密的堵头,再向两壁间注浆完成封孔。在注浆封孔过程中,封孔囊袋中唯一的单向阀很容易发生堵塞,囊袋张紧后不能及时停止注浆,进行卸压调节,浆体易外溢导致钻孔漏气报废。为此,该公司抽放工区技术人员经过反复思考和认真讨论,尝试在囊袋内间距原单向阀20厘米处再增加一个单向阀,两组单向阀自带的两组注浆管提高了注浆速度,有效避免了水泥和小颗粒阻滞不留堵塞管路,保证了封孔合格率。
孔内杂物清理钻头小发明
完成封孔后的钻孔有效保证了孔口质量和安全系数,为进一步正常钻进工作提供了坚实基础,而正常钻进工作在护孔管内部进行,原先发挥严密堵头作用的囊袋此刻却成为钻进路上的“绊脚石”。在对封孔囊袋和囊袋中直径50毫米护孔管进行打破作业时,囊袋紧贴在护孔管内部,无法被清理干净,孔内的护孔管也不能被全部打碎,造成卡钻、压钻,同时残留的囊袋和护孔管导致钻头偏心,反复操作又造成护孔管摩擦受损。为解决这一问题,该公司抽探战线上的技术人员认真思考,反复试验,提出了针对性的解决方案。他们利用废旧锚杆加工成飞机头式的三叉清理钻头,钻头可钩住破碎囊袋,同时旋转缠住护孔管,将其拖出孔内,完成孔内杂物清理工作。利用废旧锚杆和钻杆加工而成的钻头设计为三个等分倒钩,结构相对平衡、简单易操作,进一步提升了工作效率,有效保证了成孔率。