GDS睺15/38千米鉆機在瓦斯開發與防治方面的應用

摘要：利用GDS鉆機的技術領先優勢，有效的解決了礦井瓦斯治理與探放水。本文在分析TD150S鉆機選型的基礎上，介紹了GDST15/38千米鉆機在瓦斯開發與防治方面的應用，為提高煤礦安全治理提供一定的理論基礎。

關鍵詞：鉆機；瓦斯抽采；煤礦安全

1 GDST15/38千米鉆機選型

液壓油箱和泵組是設計為一體的，液壓油箱為密封式，根據液壓系統的要求[32] ，油箱容量設計為300L，油箱裝有主過濾、油溫/油位電氣傳感器、吸入閥及油位觀察窗。泵組由主泵和輔助泵組成，主泵給支撐和行走提供動力，輔助泵為打鉆提供動力，該泵組內置在液壓油箱中，能有效較小鉆機體積，提高鉆機運行的穩定性。油箱上裝有液壓過濾器和水冷卻器，初級和次級泵吸頭安裝在泵的兩側，這兩根管并列朝著相反方向以便從油箱的兩側吸油。油箱排油管匹配三個油箱排油口，這三個排油口安裝在液壓油箱的內部并且垂下來，排油管比不銹鋼管長并且距離油箱底部20毫米。高壓過濾器安裝在液壓油箱的外側，過濾器的外殼可以勝任高壓力和高流量以免高壓損壞液壓系統[33]。

GDST15/38鉆機液壓水冷卻系統需要配合內聯的油/水冷卻器循環系統，冷卻器安裝在液壓油箱前面主液壓過濾器下面。有一個冷卻器溫度調節系統，調節器一般調整在45度，當鉆機達到這個溫度時，調節器打開，水冷卻系統開始工作，當溫度低于45度時，水冷卻系統關閉。

根據主、輔助泵的轉速要求，電機選用90kW，660/1100V。液壓過濾器和指示器，GDS鉆機上安裝有兩種過濾器，高壓和低壓過濾器。高低壓過濾器為濾芯型，位于下列部位：主泵：高壓；輔助泵：高壓；主回油過濾器：低壓；油箱回油過濾器：低壓。主泵和輔助泵過濾器過濾來自主泵和輔助泵的液壓油，它位于液壓油箱的背后。用于過濾進入GDS鉆機液壓系統的所有微粒，對于系統具有很好的防護作用。

2 GDST15/38千米鉆機在瓦斯開發與防治方面的應用

2.1 千米鉆機在巷道掘進中的應用

千米鉆機在高瓦斯礦井的瓦斯開發與防治也得到大范圍應用。目前，國家已加大對瓦斯抽放的要求力度，批準了幾個大型煤層氣發電廠項目，按照目前煤層氣開采量，與所需量還有很大的差距，這就勢必要依靠瓦斯預抽來解決。而瓦斯抽放工作需要施工鉆孔的場地。鉆孔工程以巷道施工為基礎，如果沒有進行煤層預抽，施工巷道就將難以進行，抽放工作也就無法進行。這個困難可以通過千米鉆機的使用來克服掉。此外，伴隨著高瓦斯礦井在瓦斯治理方面的突出問題，為解決生產中可能出現的安全問題，可以通過利用千米鉆機施工長鉆孔進行掘進前預抽或替代高抽巷抽放總裁工作面上隅角瓦斯。

高瓦斯礦井在實際生產中，不管是進行瓦斯開發亦或生產工作，它都需要通過施工一定數量的巷道來到達煤層工作面。在實際施工中，由于瓦斯大量涌出，這些巷道的掘進工作難于開展。基于這種狀況，在掘進前必須采取一定措施。現階段，礦井中一般采用的辦法有先抽后掘、邊掘邊抽和密鉆孔掘后預抽煤壁瓦斯等。但因為井下復雜的地質條件等原因，這些方法都存在一定局限性。根據高瓦斯礦井煤層的賦存特點和開采設計，我們可采用以下方法進行掘進，以此來實現瓦斯治理。

此類先抽后掘的方式能避免邊掘邊抽兩者相互干擾的矛盾。另外，預抽可有效降低瓦斯涌出量，供風量會隨之下降和掘進速度自然有所提升。為了使抽放更為有效，還可以利用千米鉆機具有的施工拐彎鉆孔的特點，將鉆孔施工成樹枝狀。如下圖所示，在主鉆孔施工過程中，往各個方向隔一定距離進行一定長度的旁枝鉆孔的施工，根據實際施工情況拐往各個方向。通過這種方法，一定會增大卸壓范圍，提高抽放效果，使瓦斯預抽時間得以縮短。

2.2 千米鉆機進行區域瓦斯抽放

區域性瓦斯抽放是高瓦斯礦井模塊式抽放的延伸。目前，國家對煤炭安全高效回采的要求加上瓦斯發電廠的供氣需求，進行大規模的瓦斯抽放成為必須的手段趨勢。根據以前常用的瓦斯抽放模式，施工中需要許多專用于瓦斯抽放的巷道以及向巷道兩幫施工多個抽放鉆孔。鉆孔的長短決定了瓦斯抽放巷道的數量，而一旦巷道增多，這樣就會使得初期投入資金大量增加。另外，這些瓦斯抽放巷道在將來復用時，有的要進行大量的維修，有的甚至會報廢。而如果我們采用千米鉆機進行打鉆，就能夠極大的降低瓦斯抽放巷道的施工數量。在實際工作中，也瓦斯抽放巷道如過采用上向控、下向孔施工的方法，利用500米鉆機只能鉆進大約1000米的區域，而通過利用千米鉆機，就可達到2000米的瓦斯抽放區域。

3 結論

能有效提高各礦井鉆機的有效維護保養，對該鉆機的國產化生產、提供及時的配件及技術服務，既利于煤礦抽采的正常進行，也是我們技術創新工作的一個創新點。本文在分析TD150S鉆機選型的基礎上，介紹了GDST15/38千米鉆機在瓦斯開發與防治方面的應用，為提高煤礦安全治理提供一定的理論基礎。

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作者簡介：史若彤（1990），遼寧撫順人，從事礦用防爆電器設備檢測檢驗工作。