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丁集煤礦（kuàng）高壓水射流擴孔試驗分析

時間：2013-07-23     來源： 北京www.91潔清潔設備有限公司（sī）

丁（dīng）集煤（méi）礦屬高瓦斯（sī）礦井，我們依據先抽後（hòu）采的原則（zé），在西一采區（qū）開（kāi）掘低抽巷對（duì）其上（shàng）部煤層進（jìn）行（háng）了瓦斯抽放。西（xī）一采區低抽巷上方平均25 m為11－2煤層。為了準確考察研究（jiū）高壓水射流的擴孔效果及對抽放效果和煤（méi）層瓦斯參數的影響，我們把試驗場地選擇在西一采區（qū）低抽巷主抽放管道的近末端位置，以便準確測定（dìng）抽放鑽孔的（de）抽放（fàng）參數。
 
高壓水射流擴孔研究鑽孔布置圖
 
上圖為鑽孔布置。
 
首先我們在西（xī）一采區低抽巷420m和400m處分別施工2組鑽孔，每組2個鑽孔，1#鑽孔與2#鑽孔開孔距離2m，見煤點距離10m，2#鑽孔與4#鑽孔開孔（kǒng）距離2m，見煤點距離11m，鑽頭穿透11－2煤層進入煤層頂（dǐng）板0.5m停鑽，各鑽孔（kǒng）詳細參數見下（xià）表。
 
考察鑽孔參數
鑽孔（kǒng）編號 組別 施工傾角/( °) 方位角/( °) 鑽孔深度/m 穿透（tòu）煤層厚度/m
1# 第一組 60 200 36 5.0
2# 65 240 35 4.8
3# 第二組 65 205 38 4.6
4# 65 240 40 5.0
 
由於嚴格按照鑽孔（kǒng）參數的設計（jì）施工，因此基本可以保證在高壓水射流擴孔之（zhī）前（qián）第一組與第二組的煤層孔總長度相等，為以後對比提供了相同的基礎條件。而後（hòu），在4個鑽孔施工的過程中，我們分（fèn）別收集（jí）了每個鑽孔的煤（méi）屑（xiè），稱重後（hòu）密封保存。之後利用高壓水射流裝置對3#、4#鑽孔進行擴孔施（shī）工，分別收集煤屑，稱重後密封保存。最後再利用烘幹設備對每一份煤（méi）屑進行烘幹處理，再稱重。詳細數據請見下表。
 
鑽孔排出煤屑質量表
煤屑源（yuán） 烘（hōng）幹前質量/kg 烘幹後質量/kg
1# 106 64
2# 102 61
3# 110 65
4# 118 70
3#擴（kuò）孔 1390 1080
4#擴孔 1220 908
 
從上表可以（yǐ）看出，4個鑽孔在用Φ89mm鑽頭施（shī）工（gōng）過程中所排煤屑量基本相等，3#、4#鑽孔擴孔所（suǒ）排煤屑為本鑽孔普通施工中所排煤屑的15.4倍和13倍。
 
鑽孔煤層經擴（kuò）孔後仍為圓柱體，則可得出如下（xià）公式：
 
煤（méi）的質量表（biǎo）達式
 
上述（shù）公式中，M —煤的質（zhì）量，kg；
            V —煤的體積，m³；
            r —鑽孔半徑，m；
            h —鑽孔長度（dù），m；
            煤的視密度 —煤的視密度，取（qǔ）1.4t/m³。
 
3#鑽（zuàn）孔在鑽孔施工過程中排出煤屑65kg，4#鑽孔在鑽孔施工過程（chéng）中排出（chū）煤屑（xiè）為70kg；而3#鑽孔在擴孔過程中排（pái）出煤屑1080kg，4#鑽孔在擴孔過程中排出煤屑908kg，把擴孔前和（hé）擴孔後所排煤屑的（de）數據代入上式則可以得出擴孔後3#、4#鑽孔煤層部分直徑（jìng），分別（bié）為0.422m、0.374m。
 
綜上所述，我們可以看出3#、4#鑽孔經高壓水射流擴孔後煤層部分直徑分別為（wéi）原來的（de）9.5倍（bèi）和8.4倍。
  • 標簽：
  • 丁集煤礦擴孔試驗
  • 高壓水射流擴孔試驗分析
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