【技术实现步骤摘要】
一种可变棱锥型钻孔排粉卸压方法
本专利技术涉及煤矿开采或者金属矿山开采可变径棱锥型钻孔卸压领域,具体涉及一种可变棱锥型钻孔排粉卸压方法。
技术介绍
与浅部开采相比,深部开采煤岩体所处应力环境更为复杂,受高应力、强开采扰动及复杂地质构造的作用,冲击地压发生的频率和强度明显增加。目前对冲击地压的研究取得了丰富的研究成果,但由于地下岩体自身的“不透明”性及其所处的应力环境不确定性,冲击地压仍是煤矿科技工作者面临的棘手难题。针对上述问题,众多学者在冲击地压综合防治当前的研究取得了长足的进展,为煤炭的安全开采提供保障。钻孔卸压技术针对煤矿冲击地压防治的一种有效的局部性主动解危措施可以避免高应力集中和改善煤岩体介质性质以减弱积聚弹性能的能力。在煤体或岩体中的钻孔卸压法因具有效率高、成本低、卸压效果好等优点受到煤矿企业的青睐。然而现有的卸压装置在现场使用中仍存在一定的不足,主要表现在卸压装置中的钻头刚性不足、稳定性不高;不能对粉尘进行干式排出,造成排粉效率不高;钻头结构设计单一无法满足复杂岩体卸压需要。同时,原有连接前进式 ...
【技术保护点】
1.一种可变棱锥型钻孔排粉卸压方法,其特征在于:其所选用的可变径棱锥型钻孔排粉卸压装置包括卸压连杆和排粉卸压钻头,所述的排粉卸压钻头安装在所述的卸压连杆的前端,所述的卸压连杆的尾端与钻孔过程中所需的钻杆连接,/n所述的排粉卸压钻头包括从前往后依次连接的破碎排气截齿部、可装卸截齿部和螺旋排粉端盖部;/n所述的破碎排气截齿部包括破碎排气截齿主体,在所述的破碎排气截齿主体上分别设置有轴向破碎齿、径向截齿一和导气孔,所述的径向截齿一呈三棱柱形态分布在所述的破碎排气截齿主体的外围,所述的轴向破碎齿位于所述的破碎排气截齿主体的前端,所述的导气孔位于所述的破碎排气截齿主体的中心位置;/n ...
【技术特征摘要】
1.一种可变棱锥型钻孔排粉卸压方法,其特征在于:其所选用的可变径棱锥型钻孔排粉卸压装置包括卸压连杆和排粉卸压钻头,所述的排粉卸压钻头安装在所述的卸压连杆的前端,所述的卸压连杆的尾端与钻孔过程中所需的钻杆连接,
所述的排粉卸压钻头包括从前往后依次连接的破碎排气截齿部、可装卸截齿部和螺旋排粉端盖部;
所述的破碎排气截齿部包括破碎排气截齿主体,在所述的破碎排气截齿主体上分别设置有轴向破碎齿、径向截齿一和导气孔,所述的径向截齿一呈三棱柱形态分布在所述的破碎排气截齿主体的外围,所述的轴向破碎齿位于所述的破碎排气截齿主体的前端,所述的导气孔位于所述的破碎排气截齿主体的中心位置;
所述的可装卸截齿部是由若干组可装卸截齿单体依次连接而成,其中,每组可装卸截齿单体包括可装卸截齿主体,在所述的可装卸截齿主体上设置有径向截齿二,所述的径向截齿二呈三棱柱形态分布在所述的可装卸截齿主体的外围,在所述的可装卸截齿主体上设置有排气孔;
所述的螺旋排粉端盖部包括螺旋排粉端盖主体,在所述的螺旋排粉端盖主体上设置有螺旋排粉槽和进气孔,所述的螺旋排粉槽由呈逆时针排列的钢片螺旋排列而成,所述的进气孔位于所述的螺旋排粉端盖主体的中心位置,在所述的螺旋排粉端盖主体的末端设置有螺纹,通过所述的螺纹与所述的卸压连杆连接在一起;
所述的卸压方法依次包括以下步骤:
a、可装卸截齿单体数量的确定
依据待卸压岩体的物理力学性质确定可装卸截齿单体的数目:
当岩体的抗拉强度≤3MPa时,可装卸截齿部选用6个所述的可装卸截齿单体;
当3MPa<岩体的抗拉强度≤6MPa时,可装卸截齿部选用5个所述的可装卸截齿单体;
当6MPa<岩体的抗拉强度≤9MPa时,可装卸截齿部选用4个所述的可装卸截齿单体;
当9MPa<岩体的抗拉强度≤12MPa时,可装卸截齿部选用3个所述的可装卸截齿单体;
当岩体的抗拉强度>12MPa时,可装卸截齿部选用2个所述的可装卸截齿单体;
b、卸压目标区域的确定,依据煤矿实际地质条件,选取需要进行局部卸压处理的施工地点,确定距卸压钻孔距离巷道帮部或煤壁的距离为0.5~3倍的距离;
c、气压的选用,依据钻孔与水平的角度确定气体的压强,当钻孔与水平的夹角位于θ~90°时,气压大于0.5MPa,当钻孔与水平的夹角位于-90°~θ时,气压小于等于0.5MPa;
d、现场施工,在进行局部卸压处理的施工地点,依次将排粉卸压钻头、卸压连杆通过钻杆连接于钻机之上,开启钻机向目标区域钻进...
【专利技术属性】
技术研发人员:李杨杨,刘辉,张士川,周海军,李宗凯,刘玉越,陈亮亮,马强,董国良,陈男,
申请(专利权)人:山东科技大学,
类型:发明
国别省市:山东;37
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