反井钻机施工立风井在高瓦斯矿井中的应用

1反井钻机施工立风井在高瓦斯矿井中的应用掘进二队张林忠摘要：全面系统分析了反井钻机施工法在高瓦斯矿井中施工立风井的优点对促进立风井施工安全管理起到了积极的促进作用。关键词：反井钻机施工立风井高瓦斯矿井应用１、立风井施工1.1立风井施工概况：神华乌达黄白茨矿业公司12#煤层南翼1213回风上山与1002回风平巷之间采用立风井回风。立风井座落在1213回风上山的上方，施工立风井之前1213回风上山除立风井下方５m一段未采用锚杆+锚梁+金属网+锚索加强支护。其余侧巷道均采用锚杆+锚梁+金属网+锚索加强支护。立风井施工全深34米，风井直径4.0米，掘进直径为4.0米。立风井施工穿过的煤、岩层为10#煤层、11#煤线，粘土岩、砂岩，岩层稳定。瓦斯涌出量2.83m3/min.1.2立风井施工工序：第一步自下向上施工小反井；第二步自上向下刷大到设计断面并进行井壁锚杆+金属网+喷浆永久支护。2、立风井施工方案的选择目前，在我公司立风井施工法中广泛采用的施工方法为普通反井施工法与反井钻机施工。经多年两种方法在矿井施工中2的应用，反井钻机施工法优于普通反井法。2.1普通反井施工：普通反井法施工立风井采用人工自下向上凿岩爆破的方式掘进小反井。作业人员劳动强度大，工作繁琐，安全管理工作比较困难。①作业人员每班作业时，都要采用大绳吊放钻具，打木垛所用材料。先进行木垛支护，搭设钻眼工作平台，然后进行钻眼工作。②钻眼、装药结束后回撤搭设平台所用材料、钻具放到安全地点；③小反井施工作业地点采用小直径风筒供风来保证工作地点新鲜风流。但在实际作业中小直径风筒不能满足工作地点新鲜风流的供给来清洗冲淡岩石中存在的和爆破时产生的瓦斯等有害气体且爆破作业掉落的渣石易将风筒打坏或爆破的渣石落入风筒内将风筒从弯头联接处处堵塞，造成瓦斯事故或人身事故。④小反井施工后回收物料工作比较多且材料浪费大，经济效益差。２.2、反井钻机施工法：反井钻机施工法施工首先采用LM-1200钻机进行小反井施工，该方法的应用，具有机械化程度高，劳动强度低，作业安全，成本低，施工速度快，生产效率高，减少了施工周期。3、反井钻机施工小反井技术概况：3.1导孔钻进根据地测部门标定的立风井施工中心线，首先将轨道延伸到施工地点将反井钻机直接稳放在轨道上，按标定的立风3井中心线安装调试反井钻机。以后即可进行开孔钻进，开始以低钻压向下钻进，开孔深度达3m后进行正常钻进。应根据岩石的硬度情况具体控制钻压，一般对松软岩层、煤层采用低钻压。对坚硬岩层采用高钻压。在钻透前，应逐渐降低钻压。在导孔钻进中，采用正循环排渣。将压力水通过中心管和钻杆内孔送至钻头底部，水和岩屑再由钻杆外面与钻孔壁之间的环形空间返回到钻孔始端。装卸钻杆工作可利用安装在钻机上的机械手、转盘吊和翻转架来进行。操作起来既方便又安全。3.2扩孔钻进导孔施工与下部巷道钻透后，在下部巷道将导孔钻头和与之相接的稳定钻杆一同卸下，再按上扩孔钻头，扩孔钻进时将冷却水放入井口，水沿导孔井壁及钻杆外壁自然下流，即可达到冷却刀具及除尘防爆的作用。扩孔开孔时应采用低钻压，待刀盘和导向辊全部进入孔内后，方可进行正常钻进。在扩孔钻进时，岩石碎屑直接落到下部巷道，使用耙斗机装矿车配合运输。扩孔钻进距离上部巷道底板3m时，此时应当用低钻压（向上拉力）慢速钻进。钻进过程中应密切注意基础的变化情况，当发现基础有裂缝破坏征兆时，应立即停止钻进防止破坏基岩的稳定性，使用风镐将基岩扩到1.2m后，进行提钻回撤小反井施工设备。44、立风井扩孔：当小反井扩大到施工断面Φ＝1200mm后即可用钻眼爆破法自上向下刷大立风井到设计断面并进行井壁支护。4.1立风井刷帮采用吊罐上、下提放来运送人员和钻具等工作。吊罐采用公司自制式吊罐直径Φ＝1500mm,可以展开和收拢的工作平台。吊罐提放使用回柱绞车配合起吊滑轮进行工作；吊罐提放到作业地点后直接稳放在小反井上方并将吊罐四周打开稳牢固。工作人员每班必须对所使有的设备、工具进行认真检查，保证安全生产。4.2立风井施工通风工作立风井施工必须保证工作面不断地通入新鲜空气，以清洗和冲淡岩石中存在的和爆破时产生的瓦斯等有害气体及煤尘，保证作业人员的身体健康。采用反井钻机施工小反井后使工作面完全形成了全负压的通风系统可使用矿井机械通风方式来增大工作地点的供风量且通风系统简单。工作面配风量达到400m3/min以上。避免了局部通风由于使用风筒通风，供风量小，阻力大的情况。从而实现了工作面不间断供风，保证了安全生产。结论：反井钻机施工立风眼技术在神华乌达黄白茨矿业公司的实际应用提高了立风眼施工的单孔掘进水平，经济效益高，减少了生产环节，降低掘进成本，提高安全生产管理水平。