煤矿井下瓦斯抽放钻孔孔内事故的预防及处理

杨小龙

摘要：通过钻孔能够有效排放出煤层中的瓦斯气体，实现施工过程中的安全，并且科学利用自然能源。鉴于钻孔任务的主要目的在于排放煤层中的瓦斯气体，因此任务具有一定的单一性，需要不断优化高位钻孔参数和相关技术操作，不断提升煤矿掘进巷道施工开采质量。

关键词：煤矿井下;瓦斯抽放钻孔;事故

前言

随着国家能源事业的逐渐发展，煤矿作为用途广泛的能源具有着巨大的市场需求，因此能源开采的安全问题必须要加以重视。在进行煤矿开采的过程中对于矿井的瓦斯治理工作具有非常高的要求，常见的矿井瓦斯治理模式为大面积的施工抽放钻孔形式，包括从煤层进行钻孔或穿层钻孔，或是进行高位抽放钻孔防突钻孔这几种形式。

1高位钻孔瓦斯抽放技术条件以及层位的选择

1.1技术条件

高位钻孔瓦斯抽放技术主要用于解决采空区瓦斯出现超限的问题，因此在开采的过程中，高位钻孔瓦斯抽放技术对于施工环境具有一定的要求，要求必须在采空区位置的瓦斯气体才能应用高位钻孔瓦斯抽放技术。借助高位瓦斯钻孔抽放技术能够有效解决采空区域和围岩区域的瓦斯气体，及时拦截瓦斯的移动，从而避免出现瓦斯超限的问题，影响煤矿开采过程中的安全性与稳定性。除了位于采空区域的瓦斯气体能够借助高位钻孔瓦斯抽放技术进行处理意外，煤层的邻近层上部围岩的瓦斯气体也可以利用高位钻孔瓦斯抽放技术进行气体的拦截。

1.2钻孔层位的合理选择

为了切实提升煤矿高位钻孔瓦斯抽放技术的应用质量和效率，实现最好的瓦斯抽放效果，因此在应用高位钻孔瓦斯抽放技术的过程当中，需要科学的设定钻孔的位置，也就是选择高位钻孔的合理层位。一般来说高位钻孔的合理层位都具有瓦斯抽放效果好的特点，并且处于瓦斯来源较为广泛的位置，这一位置瓦斯释放较为活跃，因此也是进行煤矿瓦斯抽取的重要部位。根据煤矿高位钻孔瓦斯抽放技术的实施要求，在进行抽放带设置的过程当中理论上要求抽放带的下限高于顶板冒落带的高度，这是因为如果在进行高位钻孔施工的過程当中施工层低于顶板冒落带的高度，就会出现与煤矿瓦斯采空区域直接沟通的情况，此时钻孔会使得孔位负压较小，出现瓦斯气体流量大但浓度较低的情况。为了避免这种情况，在进行高位钻孔抽风带设置的过程中需要控制抽放带下限与顶板之间的距离间隔五到二十米不等。

2处理卡钻方法研讨

2.1处理方法：

1、增加扭矩、水压处理;

2、碰锤处理;

3、反丝钻杆处理;

4、外套丝处理;

5、另打孔处理。

2.2安全技术措施

1、施工准备：

（1）参与施工作业的所有人员，必须身体健康，经过安全培训，持证上岗。

（2）下井前根据工作安排，准备、检查、带够本班所需的工具材料等。

（3）作业人员必须扎紧衣袖，加、卸钻杆人员严禁戴手套作业。

（4）进入安装地点前，应先检查巷道及钻场的支护和通风等情况。发现问题及时处理，整修加固钻场时，应注意清理杂物，要求底板平整，周帮锚杆应牢固可靠，在钻场来压较大段施工前必须打临时点柱对钻场进行加固。

（5）检查瓦斯传感器悬挂位置及周边钻孔抽放情况，确保瓦斯瓦斯传感器悬挂回风侧，传感器距顶板≦300mm，距帮≧200mm，抽采管路无堵塞、管路无积水瓦斯正常抽放。

（6）施工前，先稳好钻机，打好压柱，防止钻机滑动伤人，打紧压柱稳固钻机，压柱不少于4根并使用双股8#铁丝固定于桁架和钻机上，确保钻机稳固，防止施工时晃动倒下砸人。

（7）缓慢开启钻机，检查钻机各供油管路、水管、密封是否完好，如有漏油、漏水等情况必须立即更换。

（8）将循环水池内循环水更换为清水。

（9）启动泥浆泵，压力由小变大，作业人员严禁站在孔口位置及正对孔口位置以防钻孔内有毒有害气体及煤渣、岩粉喷出伤人，根据孔口出水情况、泥浆泵压力、钻机使用扭矩、起拔压力、钻杆深度判断卡钻情况，确定处理卡钻方法。

2、增加扭矩、水压处理：

（1）检查操作台安全阀，确认安全阀压力不超过20Mpa，将动力头扭矩调整为钻机额定扭矩。

（2）作业人员将油管、水管连接好后，远离孔口、钻孔正前方、水管、油管位置并在施工位置前后5m范围内设置警戒线，无关人员严禁进入。

（3）启动泥浆泵向钻孔内注清水并逐步增加水压，启动钻机并逐步增加钻机起拔压力，提高起拔能力。

（4）反复多次后待钻杆前后能够正常移动，孔口出水正常以后逐步减小水泵压力。

（5）孔口出水正常后，关闭泥浆泵，开启动力头将钻杆接口拉向夹持器与动力头中间，钻机夹持器夹牢钻杆，缓慢启动钻机使动力头反转，对钻杆内进行卸压，完成卡钻处理。

（6）卸钻杆时，动力头将钻杆拧松后，动力头前移至上一根钻杆，夹持器夹紧该钻杆后，将动力头处于打开状态，施工人员取出钻杆期间施工人员严禁戴手套、管钳、扳手等工具作业。

3、碰锤处理（撞击法）：

此方法不适用于坡度较大的钻孔如（探放水钻孔）。

（1）将钻机与钻杆分离，钻机停电闭锁后将钻机移至不影响施工位置，摆放平稳。

（2）将配重碰锤从钻杆底部穿入后，在钻杆底部安装受力装置。

（3）将双股棕绳紧固于碰锤两侧把手，作业人员站在钻杆两侧，利用碰锤自重及碰撞力量将孔内钻杆松动后卸掉受力装置及碰锤。

（4）将钻机移至孔口按原钻孔位置、角度、方位稳固好钻机后，连接钻杆使用增加扭矩、水压方法进行取钻。

4、反丝钻杆及外套丝（塔帽）处理：

（1）安、卸钻杆人员严禁带手套作业。

（2）安装钻杆前应检查钻杆应不堵塞、不弯曲、丝口未磨损，不合格的不得使用。

（3）运钻具时，前后人员要互相联系、密切配合，防止造成伤人事故。

（4）安、卸钻杆时，施工人员严禁正对钻杆。

（5）安、卸钻杆时，必须一根接一根依次安装、拆卸，安。卸前后检查钻杆正、反丝并归类码放整齐，防止钻杆混用，安钻杆时要对准丝口，避免歪斜。

5、另打孔处理：

夹钻处大多位于钻头处，因此需要另外打孔至夹钻钻头位置，将钻头处渣物用水进行冲洗，使得渣物冲出夹钻处，大都也能有效的对夹钻进行处理，此方法只适用于夹钻交浅位置，钻孔不深。

使用此方法需要注意以下事项

1、确定夹钻深度，在夹钻钻孔旁另外打孔。

2、在施工过程中，要稳固好钻机、缓慢钻进，防止钻头跑偏、飘钻。

3、在临近踏孔位置多使用清水冲洗钻孔，一是防止二次夹钻，二是可以在孔口有效观察孔口流出的渣物为粉装还是渣装。

4、在临近处理位置，观察夹钻钻孔是否出水，如出水将加大冲洗时间，缓慢钻进或停止钻进，进行冲孔处理，期间尽量不要使两钻头接触防止钻头崩刃。

5、待两钻孔孔口出水正常后，钻口基本为清水时，方可进行起钻。

6、在遇到夹钻特别严重，孔内渣物冲不出来，泥浆泵严重憋泵，孔口不出水及给进压力过高这些情况时，如不是必须施工的且不能进行调整的钻孔建议进行调整，夹钻后可能得不偿失。

7、卡钻无法取出时，必须对卡钻处钻孔挂牌管理，写清钻孔角度、方位角、卡钻长度。

结束语

当前在煤矿综采的过程中借助高位钻孔瓦斯抽放技术能够有效解決煤矿开采过程中瓦斯超限的问题，通过借助高位钻孔瓦斯抽放技术能够卸载煤层中裂缝存在的压力从而释放煤层之间的瓦斯气体，提升煤矿开采过程中的安全性与可靠性，并科学的应用自然能源。高位钻孔瓦斯抽放技术具有非常高的适应性，并且工作效率高，因此广泛的应用于煤矿综采瓦斯治理工作中。

参考文献：

[1] 张存明.煤矿高位钻孔瓦斯抽放技术的应用分析[J].内蒙古煤炭经济，2017（8）：122，129.

[2] 张京民，夏扬.煤矿高位钻孔瓦斯抽放技术的应用分析[J].科技创新与应用，2016（2）：72～73.

（作者单位：陕西陕煤铜川矿业公司陈家山煤矿）