螺旋钻采采煤法的应用与实践

（良庄煤矿）

摘 要：通过螺旋钻采实践，简要阐述了螺旋钻采的实施条件、采煤工艺和开采期间的安全保障措施，为薄煤层或残采工作面的安全开采探索出了一条新路。

关键词：螺旋钻采；实践；应用

1 问题的提出

我矿六层煤属薄煤层工作面，平均煤厚0．85~1．0 m之间。过去一直沿用高档普采开采，此种开采方法存在以下不足：① 煤层薄，支护相对困难； ② 劳动强度大，不利于安全管理；③ 煤机性能差，事故率较高。为彻底解决六层煤开采难题，在5602面引进乌克兰新型BSHK—2DM型螺旋钻机，经现场实践收到较好的效果。

2 实施技术条件

2．1 地质条件

5602工作面位于五采区浅部，下邻5611工作面已采煤完毕，上邻 5601运煤巷尚未掘进，西邻F8-2，H=0~20 m，∠66°~70° 断层，东至五采六层小轨道，上覆5408西和下伏西51101工作面已采煤完毕。工作面走向长335 m，倾斜长平均106．9 m。可采储量 20 478．6 t。

2．2 主要技术参数

2．2．1 螺旋钻采煤机

螺旋钻机选用乌克兰新型BSHK—2DM型采煤机，其主要技术参数如下：钻高，0．6~1．0m;钻宽，2．1 m； 钻深，上山方向85 m，下山方向15 m; 电机功率，110×2 kW;钻进速度，0~ 1．0 m／min。

2．2．2 运输设备

刮板输送机有两部：运煤巷刮板输送机型号为SGB—630／150 kW，电机功率：75×2 kW；轨道下山刮板输送机型号为SGW—40T，电机功率为55 kW。

3 采煤工艺

3．1 采煤工艺

5602钻采工作面采用乌克兰新型BSHK—2DM型螺旋钻机，它是三轴螺旋钻式薄煤层螺旋钻机，该机采用独头钻采的工艺方式，钻采时在停采线以里从下帮开始由外向里钻采至迎头，钻机调向时，需将下帮输送机移至上帮，从迎头的上帮开始由里向外钻采至停采线。

3．2 落煤方法

3．2．1 螺旋钻机布置

螺旋钻机布置在钻采巷中，向煤层打钻，钻头割煤，螺旋钻杆掏煤，煤直接落在钻采巷的刮板输送机上运出，该机一机次采宽2．1 m，三轴联动钻杆1． 54 m一节，钻机本身自动接杆，达到设计采深或遇断层时，退出钻杆，螺旋钻机整体前移，预留0．5~1．0 m煤柱后开始下一循环钻采。

螺旋钻机采煤、螺旋钻机定位定向见图1。

图1 钻采工作面设备布置示意图

3．2．2 螺旋钻采煤机正常钻进

设计钻采长度：上山方向钻采不得超过85 m；下山方向不得超过15 m。螺旋钻机以1．0 m／min的速度向上(下)钻煤，直至达到设计深度。

3．2．3 钻采工作面正规循环生产能力

工作面平均每班钻进18 m，钻孔高度0．86 m，钻孔宽度2．1 m，钻煤时回收率95%，则日钻煤量：18×2．1×0．86×1．33×0．95=41．1 （t），月产量=41．1×30×0．8=986．4 t(0．8为正规循环率)。 

3．2．4 现场支护工艺

随着螺旋钻采煤机不断前移采煤，要随时观测巷道围岩变形情况。当压力大，巷道变形严重、矿压显现明显时，及时打锚索加强支护，沿巷道中线打两排锚索加强支护，锚索眼交错布置，排距2．0 m，间距3．0 m，两排锚索距巷道中线均为1．5 m。

4 开采期间防水、“一通三防”保障措施

4．1 防治水措施

（1） 工作面排水措施必须完好，排水管路及排水沟必须畅通。

（2） 加强水害预报的管理和密闭墙的排查，严格按照水害预报的要求落实。

（3） 跟班人员要把工作面水文地质情况作为现场交接班内容之一向下一班交待清楚。

4．2 “一通三防”管理

（1） 加强螺旋钻采工作面局部通风管理，确保风量达到规程要求。

（2） 对钻采巷及螺旋钻孔内进行不间断压入式通风。

（3） 在掐接钻杆或钻采过程中，严禁随意停止钻孔供风，出现停风时，要立即停止钻机运转，等恢复钻孔通风后方可进行钻进工作。

（4） 风机固定在新鲜风流中，风筒出口距钻采巷迎头不大于5 m，确保迎头风量充足。

（5) 加强风机管理，局部通风机必须使用“三专两闭锁”，并有兼职人员挂牌管理，保证局部通风机正常运转。

（6） 各班班长、电钳工及工作面内单独工作人员必须携带便携式瓦斯检测报警仪，钻采巷钻孔回风侧要悬挂一台便携式瓦斯检测报警仪，并处于常开状态，对钻采孔瓦斯进行监测。

（7） 管理好风门等通防设施，不准同时打开风门和破坏通防设施。

（8） 因检修、停电等致钻孔内停风时，恢复钻孔通风前必须检查瓦斯。

（9） 钻孔打到位置退钻后及时进行封闭，防止有害气体溢出。

（10） 每周检查一次密闭前有害气体并挂检查牌板。

钻机巷道布置示意图见图2。

图2 螺旋钻机定位定向示意图

1——单轨吊；2——螺旋钻采煤机；3——固定油缸；

4——调斜油缸；5——刮板输送机；6——钻杆

5 经济效益和社会效益

自2006年5月20日开采以来，安全采煤466 t，按每吨420元计，实现经济效益约19．6万元，同时，企业安置了富余人员50多人，为薄煤层或残采开采探索了一条新途径。

6 结语

未来几年，我矿将面临资源枯竭的局面，积极研究和探索薄煤层和残采开采具有深刻的现实意义和深远的历史意义。

第一作者简介：郭洪翡（1964—)，男，大专文化，多年来一直从事基层区队现管理工作，对煤矿安全开采具有丰富的管理经验。现任新矿集团良庄煤矿采煤副总工程师。