地勘公司隸屬于中煤新集公司下屬二級單位,其井下項目部分布在新集各礦,主要負責(zé)礦區(qū)井下瓦斯治理鉆孔和地質(zhì)探放水鉆孔施工,同時還負責(zé)礦區(qū)地面補充勘探、反井鉆施工。自成立以來,按照“創(chuàng)新、專業(yè)、精益、高效、安全”的總體思路,科學(xué)組織,不斷加強設(shè)備、技術(shù)、工藝創(chuàng)新和更新力度,積極向?qū)I(yè)化、集約化、精益化方向發(fā)展,在確保礦區(qū)瓦斯、地質(zhì)探放水安全的同時,每年為公司節(jié)約外委隊伍施工費用超千萬元。
快速鉆進,讓硬巖不“硬”。地勘公司采用高轉(zhuǎn)速無極調(diào)速+液動沖擊器+特種鉆頭硬巖快速鉆進,在石英砂巖中鉆進,液動沖擊器無芯沖擊回轉(zhuǎn)鉆進工藝在石英砂巖中鉆速可以達到1.54m/h。堅硬巖石快速鉆進技術(shù)先后在新集一礦240809綜采工作面、八采區(qū)13煤軌道上山、-580m軌道石門聯(lián)巷堅硬巖層鉆進中使用,液動沖擊器回轉(zhuǎn)取芯沖擊回轉(zhuǎn)鉆進工藝在石英砂巖中鉆速可以達到2.39m/h, 液動沖擊器無芯、取芯沖擊回轉(zhuǎn)鉆進新工藝的鉆進效率是金剛石取芯普通回轉(zhuǎn)鉆進舊工藝的3~5倍。該項工藝減少了鉆探設(shè)備的使用量,降低了鉆探設(shè)備的投入與折舊費用,降低了勞動強度事故發(fā)生的概率,有效促進了安全生產(chǎn)。
“繩索”助力,取芯不費勁。為解決取芯鉆孔效率低下的問題,地勘公司創(chuàng)新開展繩索取芯工藝。通過采用大直徑薄壁鉆桿,在鉆具里套裝一根巖芯管。鉆進過程中,巖芯慢慢進入巖芯管,當巖芯裝滿巖芯管,下入打撈器將巖芯管取出。整個過程中,不需要進行起下鉆作業(yè),提高了鉆進效率,降低了工人勞動強度。同時提高了巖芯采取率,尤其是當穿越復(fù)雜地層時,巖芯的采取率能夠得到有效的保障。相比普通取芯鉆孔,繩索快速取芯取芯鉆孔單班最高進尺12m,單孔孔深245m的難關(guān),創(chuàng)下了井下取芯鉆孔施工最深記錄。該技術(shù)主要采取孔口安裝高瓦斯高壓探放水防噴反壓裝置、鉆桿后方連接風(fēng)水抽三聯(lián)動、增加巖芯管與鉆桿之間結(jié)構(gòu)強度、優(yōu)化鉆孔施工孔徑,輔以增加風(fēng)量、分源抽采等針對性措施,有效防止了鉆孔施工過程中的地質(zhì)、水害及瓦斯威脅。
“五項十三步”,把瓦斯守住。地勘公司積極加強科技攻關(guān),研究制定出解決高瓦斯區(qū)域“五項十三步”穿層鉆孔施工法。從準備開孔、鉆進、退鉆、封孔五個主要施工環(huán)節(jié)的操作細節(jié)入手,通過變換孔徑、進2退1、更換介質(zhì)、一管到底的方式,保證了孔內(nèi)排渣排氣通道的暢通,大幅減少高瓦斯鉆孔孔噴現(xiàn)象,有效解決瓦斯含量大,瓦斯壓力高,超前鉆探頻繁發(fā)生孔噴現(xiàn)象。使噴孔事故率由6.5%降至0.45%,孔內(nèi)事故率降低80%,實現(xiàn)了安全高效生產(chǎn)。“通過五項十三步穿層鉆孔施工工藝,有效克服了二礦高瓦斯煤層鉆進噴孔的技術(shù)壁壘,解決了瓦斯難題,保障了施工安全。”地勘公司二礦項目部經(jīng)理李超龍說道。
“以孔代巷”,減少成本投入。地勘公司通過引進ZYWL-6000DS定向鉆機,在新集二礦施工頂板高位定向長距離鉆孔,最大孔深達到了513米。根據(jù)瓦斯抽放數(shù)據(jù),獲得了工作面推進對高位采用定向長鉆孔瓦斯抽放效果的影響規(guī)律。通過對比分析不同層位定向鉆孔的瓦斯抽放效果,獲得了布置定向鉆孔的最佳層位,且效率更高。通過定向鉆進技術(shù)的應(yīng)用,可以節(jié)省瓦斯治理巷道費用,減少鉆孔工程量,贏取抽采時間。同時提高瓦斯治理和探放水效率,改變瓦斯治理巷道滯后的現(xiàn)狀,促進煤礦安全生產(chǎn)。2020年新試用的ZYL6000D型全液壓履帶式定向鉆機,在板集煤礦110801工作面最大孔深達549米,為下一步“以孔代巷”奠定基礎(chǔ)。地勘公司申報的《復(fù)雜地質(zhì)條件下定向鉆進技術(shù)研究》榮獲全國能源化學(xué)地質(zhì)系統(tǒng)優(yōu)秀職工技術(shù)創(chuàng)新成果二等獎。
下一步,地勘公司將持續(xù)進行技術(shù)、裝備提升,提高鉆進效率,治理礦井瓦斯、水害,為公司安全高質(zhì)量發(fā)展貢獻力量。(中煤新集能源股份有限公司 代宜喜 鄒爽)