一種急傾斜綜採工作面開切眼先導鑽孔施工方法
2023-06-07 01:40:51
一種急傾斜綜採工作面開切眼先導鑽孔施工方法
【專利摘要】本發明公開了一種急傾斜綜採工作面開切眼先導鑽孔的施工方法，該方法包括施鑽擴孔、撤杆護壁、固定轉向形成下煤通道的步驟，在所述的施鑽擴孔步驟中，鑽孔中的矸渣採用風動除渣，有效防止卡鑽，護壁套筒採用2.5～3.0mm厚的鐵皮加工製作，內徑為480mm，長度與鑽杆長度相適宜，接頭處既可採用鐵夾板（8mm鋼板）配螺栓（M=16mm）連接固定，也可以採用榫口連接方式。該施工方法還包括在護壁套筒內嵌入一根孔徑為450mm、長度為1.5m的鋼筒，增加其抗衝擊力強度，在通道內安設一根（φ15.5mm，長度為下煤通道長度的2倍）的鋼絲繩，下段每隔10m固定一個繩卡，盤圈存放在機巷適當位置，上端連接固定在風巷專用絞車上，以備用於疏通處理下煤通道。
【專利說明】一種急傾斜綜採工作面開切眼先導鑽孔施工方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種綜採工作面開切眼先導鑽孔施工技術，特別涉及一種用於急傾斜綜採工作面開切眼先導鑽孔的施工方法。
【背景技術】
[0002]隨著礦井開採水平的不斷延伸，地質條件和災害日趨複雜，對於採用走向長壁後退式綜合機械化採煤法的急傾斜煤層，開切眼安全施工常受地質構造複雜、煤層賦存條件差、瓦斯災害嚴重等影響。傳統開切眼施工是從下往上爆破施工小斷面巷道貫通風巷，再從上往下爆破擴刷至所需斷面，現場施工安全威脅大，且爆破多次震動對頂板支護產生不利影響，特別是是由下向上施工時，由於煤層鬆軟且傾角較大，極易發生垮冒造成飛矸傷人事故，同時人員上下行走、運送材料不方便，勞動強度體力消耗比較大。採用傳統方法施工開切眼已無法滿足安全高效現代化礦井建設需求，開切眼施工思路和工藝迫切需要創新和改進。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種急傾斜綜採工作面開切眼先導鑽孔的施工方法，採用鑽機由下向上施鑽成孔再逐級擴孔方式形成通道，以避免傳統施工方式爆破人員進入通道內作業所帶來的安全危險，解決急傾斜煤層開切眼施工易發生煤層垮冒、推底、飛矸傷人等問題，形成下煤通道便於後續開切眼安全快速施工。
[0004]為實現上述目的，本發明採用如下技術方案。
[0005]一種急傾斜綜採工作面開切眼先導鑽孔施工方法，包括以下步驟:
a.施鑽擴孔:開切眼先導鑽孔按煤層真傾斜方向設計，在機巷定好開孔位置並放線，採用鑽機在機巷煤層頂板下方適當位置，沿切眼中心開孔施工，由下向上採用Φ 115mm鑽頭開孔並貫穿風巷形成初始通道，然後依次米用Φ 160mm、Φ 220mm、Φ 250mm、Φ 460mm、Φ 660mm鑽頭擴孔形成先導鑽孔；
b.撤杆護壁:Φ660_鑽頭擴孔完成後，暫不回撤鑽杆，在風巷將第一節護壁套筒用專用連接裝置固定在鑽頭上，利用鑽機回撤鑽杆向下牽引護壁套筒，機巷每回撤一根鑽杆，風巷就加一節護壁套筒，以此類推，直至護壁套筒穿過整個通道；
c.固定轉向:護壁套筒最下方採用Φ15.5mm的鋼絲繩固定在機巷的鋼梁上，再在護壁套筒下部安裝轉彎導管接至機巷膠帶運輸機上，安裝完成後，即形成下煤通道。
[0006]採用前述方案的本發明，護壁套筒採用2.5?3.0mm厚的鐵皮加工製作而成，內徑為480_，長度與鑽杆長度相適宜，兩節護壁套筒接頭處既可採用鐵夾板(8_鋼板)配螺栓(M=16mm)連接固定，也可以採用榫口連接方式。
[0007]在施鑽擴孔步驟中，鑽孔中的矸渣採用風動除渣，即以壓風為動力帶動鑽杆轉動，以利於排渣，防止採用水力除渣因壓力不夠或停水等原因造成矸渣膨脹堵塞鑽杆，形成卡鑽現象，減小鬆軟煤層處垮孔機率。
[0008]本發明還包括為防止後續開切眼擴刷爆破衝擊破壞護壁套筒導致不能下運煤矸，每次爆破前在護壁套筒內嵌入一根孔徑為450mm、長度為1.5m的鋼筒(採用6mm厚的鋼板加工製作而成)，以增加護壁套筒抗衝擊力強度。開切眼擴刷前在通道內安設一根(Φ 15.5mm,長度為下煤通道長度的2倍)的鋼絲繩，鋼絲繩下段每隔1m固定一個繩卡，盤圈存放在機巷適當位置，上端連接固定在風巷專用絞車上，發生下煤通道堵塞時，利用絞車緩緩拖動鋼絲繩來疏通下煤通道，或採用鑽機鑽杆鑽進方式疏通。
[0009]本發明與現有技術相比的有益效果是，設備取材方便，採用鑽機自主施工，安全性較高，成孔速度快，施工成本低，為後續開切眼施工工藝改革和安全快速掘進創造良好條件。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1是本發明的結構示意圖。
[0011]圖2是本發明中的護壁套筒結構示意圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結合附圖對本發明作進一步的說明，但並不因此將本發明限制在所述的實施例範圍之中。
[0013]參見圖1、圖2，一種急傾斜煤層綜採工作面開切眼先導鑽孔施工方法，包括以下步驟:
a.施鑽擴孔:在機巷I定好開孔位置並放線，採用ZDY-6000S型鑽機2在機巷I煤層頂板3下方適當位置，沿切眼中心開孔施工，由下向上採用Φ115_鑽頭開孔，若返渣過程中出現煤層頂板3或煤層底板4巖樣，立即調整鑽機2的角度或方位進行鑽孔方位定位，貫穿風巷5後形成初始通道6,然後依次米用Φ 160mm、Φ 220mm、Φ 250mm、Φ 460mm、Φ 660mm鑽頭擴孔形成先導鑽孔I ;
b.撤杆護壁:先導鑽孔7完成後，暫不回撤鑽杆，在風巷5將第一節護壁套筒8用專用連接裝置固定在鑽頭上，利用鑽機2回撤鑽杆向下牽引護壁套筒8，機巷I每回撤一根鑽杆，風巷5就加一節護壁套筒8，兩節護壁套筒接頭處採用鐵夾板(8_鋼板)配螺栓(M=16mm)連接固定，以此類推，直至護壁套筒8穿過整個通道；
c.固定轉向:護壁套筒8最下方採用Φ15.5mm的鋼絲繩(或刮板輸送機鏈條)固定在機巷I的鋼梁上，再在護壁套筒8下部安裝轉彎導管9接至機巷I膠帶運輸機10上，安裝完成後，即形成下煤通道。
[0014]在所述先導鑽孔7形成後，在通道內安設一根Φ 15.5_、長度為下煤通道長度2倍的鋼絲繩，下段每隔1m固定一個繩卡，盤圈存放在機巷I適當位置，上端連接固定在風巷5專用絞車上，以利於及時處理通道堵塞。
[0015]以上雖結合了附圖描述了本發明的實施方式，但本領域的普通技術人員也可以意識到對所附權利要求的範圍內作出各種變化或修改，這些修改和變化應理解為是在本發明的範圍和意圖之內的。
【權利要求】
1.一種急傾斜煤層綜採工作面開切眼先導鑽孔施工方法，其特徵在於，包括以下步驟: 第一步，施鑽擴孔:在機巷(I)定好開孔位置並放線，採用鑽機(2)在機巷(I)煤層頂板(3)下方適當位置，沿切眼中心開孔施工，由下向上採用Φ 115mm鑽頭開孔，若返渣過程中出現煤層頂板(3)或煤層底板(4)巖樣，立即調整鑽機(2)的角度或方位進行鑽孔方位定位，貫穿風巷(5)後形成初始通道(6),然後依次米用Φ 160mm、Φ 220mm、Φ 250mm、Φ 460mm、Φ660πιπι鑽頭擴孔形成先導鑽孔(7);第二步，撤杆護壁:先導鑽孔(7)完成後，暫不回撤鑽杆，在風巷(5)將第一節護壁套筒(8)用專用連接裝置固定在鑽頭上，利用鑽機(2)回撤鑽杆向下牽引護壁套筒(8)，機巷(I)每回撤一根鑽杆，風巷(5)就加一節護壁套筒(8)，兩節護壁套筒接頭處採用鐵夾板(8mm鋼板)配螺栓(M=16mm)連接固定，以此類推，直至護壁套筒(8)穿過整個通道；第三步，固定轉向:護壁套筒(8)最下方採用Φ 15.5mm的鋼絲繩(或刮板輸送機鏈條)固定在機巷(I)的鋼梁上，再在護壁套筒(8 )下部安裝轉彎導管(9 )接至機巷(I)膠帶運輸機(10)上，安裝完成後，即形成下煤通道。
2.據權利要求1所述的急傾斜綜採工作面開切眼先導鑽孔的施工方法，其特徵在於，優選的，在所述的施鑽擴孔步驟中，包括:鑽孔中的矸渣採用風動除渣，即以壓風為動力帶動鑽杆轉動，以利於排渣，防止採用水力除渣因壓力不夠或停水等原因造成矸渣膨脹堵塞鑽杆，形成卡鑽現象，減小鬆軟煤層處垮孔機率。
3.根據權利要求1所述的急傾斜綜採工作面開切眼先導鑽孔的施工方法，其特徵在於，護壁套筒(8)採用2.5?3.0mm厚的鐵皮加工製作而成，內徑為480_，長度與鑽杆長度相適宜，兩節護壁套筒(8)接頭處既可採用鐵夾板(8mm鋼板)配螺栓(M=16mm)連接固定，也可以採用榫口連接方式。
4.根據權利要求1所述的急傾斜綜採工作面開切眼先導鑽孔的施工方法，其特徵在於，為防止後續開切眼擴刷爆破衝擊破壞護壁套筒(8)導致不能下運煤矸，每次爆破前在護壁套筒(8)內嵌入一根孔徑為450mm、長度為1.5m的鋼筒(採用6mm厚的鋼板加工製作而成)，以增加護壁套筒(8)抗衝擊力強度，開切眼擴刷前在通道內安設一根(Φ 15.5mm,長度為下煤通道長度的2倍)的鋼絲繩，鋼絲繩下段每隔1m固定一個繩卡，盤圈存放在機巷(I)適當位置，上端連接固定在風巷(5)專用絞車上，發生下煤通道堵塞時，利用絞車緩緩拖動鋼絲繩來疏通下煤通道，或採用鑽機(2)鑽杆鑽進方式疏通。
【文檔編號】E21D9/10GK104047609SQ201410284999
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年6月24日 優先權日:2014年6月24日
【發明者】梁立勳, 符明華, 周忠國, 章寧釗, 王顯銀, 梁文彬, 何模洪, 卓軍 申請人:四川省華鎣山煤業股份有限公司綠水洞煤礦