關(guān)于召開 2024 山西省煤炭學(xué)會煤礦智能化委員會年會暨千人智庫科創(chuàng)服務(wù)站工作會的通知

導(dǎo)語：近年來，煤礦綜采技術(shù)得到了很大的發(fā)展，煤礦鉆機(jī)品種也越來越多，性能也得到了極大提升。本期轉(zhuǎn)化果平臺推薦的《井下施工鉆孔中間鉆頭的應(yīng)用》是一種適用于煤礦井下施工煤體破碎地段的鉆孔裝置，可有效防止壓死鉆頭，導(dǎo)致鉆桿、鉆頭遺留鉆孔內(nèi)等情況，使用中間鉆頭后，排渣容易、鉆切順暢、安全可靠，確保了安全生產(chǎn)。

一、研究背景

現(xiàn)煤礦井下施工鉆孔，根據(jù)煤礦地質(zhì)條件，部分地段煤體破碎，施工鉆孔期間會出現(xiàn)卡鉆、壓鉆或堵鉆，導(dǎo)致無法繼續(xù)鉆進(jìn)，也無法退鉆的情況出現(xiàn)。為避免出現(xiàn)上述情況，現(xiàn)有技術(shù)采用三棱鉆桿、組合鉆頭等來施工破碎地段鉆孔，但施工過程依然會出現(xiàn)無法正常完成施工及會出現(xiàn)卡鉆、壓鉆或堵鉆的情況，效果不理想。該項目解決了打鉆速度慢，不能保質(zhì)保量、不能按時完成工作任務(wù)的問題，并且解決了鉆頭報廢快的問題。

二、結(jié)構(gòu)原理

針對施工卸壓孔或者煤層破碎地帶施工鉆孔難的問題，從水壓、鉆頭、鉆機(jī)等情況進(jìn)行逐一分析，經(jīng)過研究，決定嘗試中間鉆頭的應(yīng)用。

1.結(jié)構(gòu)組成

該鉆孔裝置包括鉆頭、第一鉆桿、至少一個中間鉆頭和第二鉆桿，中間鉆頭。

圖1 結(jié)構(gòu)組成示意圖

2.基本原理

當(dāng)遇到煤體破碎情況時，前部鉆頭進(jìn)行鉆進(jìn)，對于無法第一時間破碎的大塊后方鉆頭可以繼續(xù)破碎，且后方鉆頭二次進(jìn)行破碎排渣，兩鉆頭間距0.3-1m，中間鉆頭前后設(shè)置接頭，并且鉆頭不漏水。當(dāng)退鉆時，后方鉆頭上的切削條發(fā)揮作用，破碎大塊容易退鉆，兩個鉆頭同時作業(yè)，如再出現(xiàn)排渣慢情況，可以安裝第三個、第四個中間鉆頭。

3.裝置特點

（1）鉆頭前進(jìn)時，中間鉆頭可以起到二次破碎作用；

（2）打鉆時，切削條可以將大塊破碎，便于鉆桿拔出；

（3）中間鉆頭是可拆卸的，可以安裝第3個、第4個中間鉆頭；

（4） 可以確保煤體破碎地段的正常施工及出現(xiàn)壓鉆、卡鉆或堵鉆情況時能夠正常退鉆。

（5）中間鉆頭在井下施工泄壓孔過程中順利使用，取得良好效果。

圖2 實物

三、效益分析

1.鉆孔排渣困難，經(jīng)常出現(xiàn)壓死鉆頭情況，導(dǎo)致鉆桿、鉆頭遺留孔內(nèi)。現(xiàn)使用中間鉆頭，排渣容易，基本不出現(xiàn)鉆頭壓死情況，可以節(jié)約鉆頭、鉆桿數(shù)量。經(jīng)估計測算，每施工60m鉆孔（煤體破碎地段），可以節(jié)約鉆頭1個，鉆桿5根，節(jié)約資金約5000元，每年節(jié)約80萬元。

2.施工鉆孔速度提升，提高了施工效率，節(jié)約了時間成本和人工數(shù)量。

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