摘要：通过高转速钻机在211113机巷11煤顶板坚硬岩石实验，使职工熟练掌握了坚硬岩石钻机施工工艺，施工速度比平时增加了2倍，钻头等材料消耗比平时节约了2倍以上。
关键词：坚硬岩石 高转速 加强型
1工程概况
新集二矿211113工作面直接顶板坚硬为石英砂岩，厚度大于7m，石英砂岩强度较大，并且在上一相似顶板条件的工作面，出现由于直接顶板难以垮落，顶板岩层中还含有一薄层易自燃的黄铁矿石，岩石垮落撞击和摩擦造成火花，采空区瓦斯集聚，发生过一次短暂着火，严重影响了安全生产；有鉴于此，本工作面顶板难以垮落，如果不能做到随采随垮，上方垮落的顶板岩石往机巷方向堆积，上方可能还会造成空档，同时顶板垮落岩石的相互摩擦碰撞可能造成火花出现，为此，按集团公司要求该工作面回采，需采用超前深孔预裂爆破和顶板注水强化直接顶板的垮落，做到随采随落，同时制定防火措施，防止采空区着火。
地勘公司二矿项目部根据二矿总工办下发的《211113回采工作面大倾角坚硬石英顶板煤层深孔爆破超前弱化技术及采空区防火技术方案》要求，需要在211113机巷施工顶板爆破钻孔，通过钻孔装药爆破，使不易冒落的顶板改变为易冒落顶板，减少采空区的悬顶面积，以消除工作面回采期间的悬顶的威胁。
2钻孔设计
钻孔布置在211113工作面上提机巷内，共四组钻孔。具体参数见表1。
表1 211113工作面上提机巷顶板爆破钻孔设计参数表
3钻孔施工工艺
3.1设备选用
根据以往在相似坚硬顶板条件钻孔施工经验，本次选用的钻机为ZYW--2000G 高转速全液压钻机，主机外形尺寸长×宽×高（mm）= 2290×1190×1200mm，输出扭矩2000～600 N.m，最大给进力90 KN，最大起拔力120 KN，最大孔深300m,钻孔倾角-90～+90°。
针对11煤坚硬顶板选用规格为Ф75mm内凹三翼加强型的PDC无芯钻头。
3.2施工方法
钻孔采用Ø113mm开孔卡开孔后，安装好瓦斯抽放器，确保牢固且连续抽采；然后采用Ф75mm钻头施工至设计孔深。
4施工概况
新集二矿211113上提机巷顶板爆破钻孔由一个机组三班施工，于2016年8月5日夜班开工，至2016年8月29日夜班共施工结束，累计共23天工期，累计施工孔深909米，累计消耗Ф75mm内凹三翼加强型的PDC无芯钻头79个。施工情况统计见表2。
表2 211113工作面上提机巷顶板爆破钻孔施工情况统计表
5取得的效果
(1)211113上提机巷顶板爆破钻孔工程量909 m，工期23天（包括搬家时间及各种影响时间），ZYW--2000G高转速钻机的使用明显提高了钻进速速，使得该项工程安全高效地完成，施工速度比平时增加了2倍，节约了大量工时，明显减少了施工的人工成本；
(2)共消耗Ф75mm内凹三翼加强型的PDC无芯钻头79个，平均每只钻头进尺11.5m，相对于211113风巷1#钻场顶板走向钻孔平均每只Ф75mm内凹三翼普通型的PDC无芯钻头进尺施工8.19m，钻头使用效率提高1.4倍，大大减少了钻孔施工过程中起钻换钻头次数，减轻了施工人员的劳动强度。钻头等材料消耗比平时节约了2倍以上，提高了钻头使用效率，具有明显的经济效益。
6 结论
在211113上提机巷进行的坚硬岩石快速钻进实验，通过发挥ZYW--2000G高转速钻机的高转速特点，配合选用的特种钻头，达到了快速钻进的目的，节省了大量施工费用，具有较大的推广价值。
论文作者:刘欢
论文发表刊物:《基层建设》2019年第17期
论文发表时间:2019/9/16
标签：顶板论文; 钻孔论文; 钻头论文; 坚硬论文; 工作面论文; 岩石论文; 钻机论文; 《基层建设》2019年第17期论文;