螺旋钻杆捕尘技术的研究与应用

王猛

（郑州煤炭工业（集团）有限责任公司大平煤矿，河南郑州452473）

摘要：螺旋钻杆在煤矿井下施工中解决了钻孔排粉不畅的难题，有效的提高了钻孔的成孔率及施工深度。随着螺旋钻杆在大平煤矿的日益推广，如何解决螺旋钻杆捕尘问题却日益突出。大平矿在21061上巷施工巷帮钻孔过程中，通过不断摸索、分析、总结、改进，利用改造的捕尘套管、捕尘器及喷雾装置，科学合理的解决了此项难题，有效的降低了施工过程中产生的煤尘，较好的服务了安全生产。

关键词：螺旋钻杆；捕尘技术；研究与应用

中图分类号：TG52文献标识码：A文章编号：1671-6035（2013）10-0000-01

一、基本概况

郑州煤炭工业（集团）有限责任公司大平煤矿1986年6月投产，设计能力60万t/a，2010年复核生产能力为90万t。大平煤矿井田位于大冶向斜中部，井田范围内地质构造复杂，断裂构造发育。矿井主采煤层为二1煤,属典型的豫西三软不稳定煤层，强度系数f=0.2～0.3。大平煤矿属于煤与瓦斯突出矿井，尤其是21采区瓦斯含量最高，瓦斯压力最大，地应力最高。21061工作面是21采区第一个突出危险区回采工作面，主采二1煤层，平均煤层倾角18度，煤层厚度5-10m。21061工作面上、下付巷采用12㎡U型钢支护，巷道净高3.2m，巷道净宽4.4m。钻孔采用ZDYL3200型履带钻机施工，采区动压抽放钻孔设计孔深70m，钻孔孔径为Ø94mm。

二、施工目的

为解决21061采煤工作面在生产过程中的瓦斯涌出量过大，造成工作面回风流中瓦斯超限事故的发生，确保采煤工作面快速安全推进，特在21061工作面上付巷施工采区动压钻孔抽放、高抽钻场抽放、采空区抽放等措施。在钻孔施工过程中，由于是采用螺旋钻杆风排粉的方式施工钻孔，钻孔在施工过程中出粉量大，巷道内煤尘较大，导致巷道环境卫生较差，职工工作环境恶劣，影响职工身体健康。为解决这一难点问题，我们在二代捕尘器的基础上对其进行了改进，达到捕尘的效果，从而达到降尘、除尘，优化职工工作环境的目的。

三、操作工艺过程、工作原理及注意事项

（一）操作顺序。

1.首先对钻孔进行扩孔，下捕尘管；

2.用编织袋包裹捕尘管与钻杆的连接处；

3.在捕尘管上方安装一喷雾装置，喷雾装置对准钻杆与编织袋包裹处；

4.用埋线软管连接捕尘管和捕尘器。

捕尘装置示意图

（二）原理分析。

经长期在井下使用，钻孔内煤粉经捕尘管，一部分在编织袋的作用下使煤尘形成煤楔，另一小部分的粗煤屑顺着螺旋钻杆流出，在钻孔孔口外喷雾装置的作用下固结，撒落在地上；大部分煤屑顺着埋线管流入捕尘器内，粗煤颗粒在自重的作用下，落在密闭箱内，微尘经过密闭箱的导管连入中间的水箱内，经过水的过滤后，少部分微尘在经过导管，进入最后的水箱，然后排除。这样，从钻孔出来的煤屑经过捕尘器的三次过滤，95%的煤尘被过滤掉。

（三）使用过程中的注意事项。

1.在施工中，密闭箱内的煤粉要不定时的放出，严防因密闭箱内煤粉没有及时放出，导致大量煤尘涌入密闭水箱内。

2.密闭箱内的煤尘在成煤糊时，要进行换水。

3.推进速度不易太快，避免钻孔内煤粉出不及，造成抱杆现象。

4.捕尘管与捕尘箱连接的埋线胶管长度不宜过长，以免造成钻屑积聚，排粉不畅。

四、应用效果

经过在大平煤矿21061工作面上付巷的现场试用，此种捕尘技术效果明显，捕尘率达到了95%以上，基本上消除了施工钻孔期间巷道煤尘飞扬的现象，现场文明生产及质量标准化有了进一步的改善，使现场作业人员远离了煤尘的危害，为职工们创造了良好、安全的生产环境，得到了广一致好评。

五、结语

在大平矿通过对螺旋钻杆捕尘技术的研究及应用，提高了钻孔施工过程中的捕尘率，有效的的降低了施工现场的煤尘，净化了职工工作环境。从根源上预防煤矿职业病的发生，避免了因作业环境恶劣造成的事故，为实现矿山的安全生产创造了有利条件，且加工成本低，材料简单，使用方便，具有推广。

作者简介：王猛（1986—），男，汉族，河南省泌阳县人，助理工程师，2007年毕业于郑州工业安全职业学院，现在郑煤集团大平煤矿防突科从事防突技术管理工作。