淺析ZDY4000R型液壓坑道鉆機在煤礦作業(yè)中的安全應用

王建設

（河南省平頂山市中國平煤神馬集團一礦，河南 平頂山 467000）

近年來，隨著煤礦開采深度和開采量的不斷增加，煤與瓦斯突出和瓦斯爆炸事故頻繁發(fā)生，造成該事故的主要原因在于瓦斯?jié)舛冗^高。為了避免各類安全事故的發(fā)生，對礦用鉆機性能等諸多方面提出了更高要求。

一、影響鉆孔施工深度的主要因素

（一）高瓦斯采區(qū)抽采，鉆孔鉆不進去、瓦斯抽不出來，松軟突出煤層抽采鉆孔施工難以解決。松軟突出煤層一般是煤層松軟、滲透性極差，但瓦斯含量卻很高。在這種煤層中鉆進，容易產(chǎn)生垮孔、卡鉆、噴孔等現(xiàn)象。在松軟突出煤層雖然有鉆孔深度超過110m記錄，但大部分的鉆孔深度都在100m以下，且成孔率低，防突成本和瓦斯抽放成本很高。松軟煤層（硬度系數(shù)f≤1）在所采煤層中所占比例較大，因此，松軟突出煤層的鉆進成孔問題一直是個亟待解決的難題。

（二）高瓦斯采區(qū)超前抽采鉆孔施工長度不足，抽采時間短。目前，很多煤礦采用的回轉(zhuǎn)鉆進工藝，鉆孔軌跡的控制主要靠改變孔底穩(wěn)定組合鉆具和調(diào)整工藝參數(shù)的方法來實現(xiàn)。對于構造簡單、穩(wěn)定的地層來講，如果鉆孔軌跡設計合理，操作方法得當，基本能夠滿足鉆孔的方向性要求。但對于復雜地層，特別是深孔鉆進，鉆孔軌跡的方向就很難控制。

（三）施工防突鉆突出現(xiàn)象嚴重，危險性大，易造成事故。在煤礦生產(chǎn)單位中，施工防突超前鉆孔是局部防突的重要技術措施之一。然而，施工防突鉆突出現(xiàn)象嚴重，危險性大，直接威脅工作面作業(yè)人員安全。

二、ZDY4000R型鉆機的主要特征

（一）ZDY4000R型鉆機的適用范圍

該鉆機是煤礦井下鉆進大口徑瓦斯抽放孔的必要的鉆探設備，它結構合理，技術先進，操作省力，安全可靠，是一種動力頭式全液壓鉆機，鉆機轉(zhuǎn)數(shù)范圍寬，起拔能力強，適用于硬質(zhì)合金鉆進和沖擊回轉(zhuǎn)鉆進，能夠滿足鉆進各種用途鉆孔的需要。

（二）ZDY4000R型鉆機的特點

一是可以根據(jù)場地情況靈活擺布，解體性好，搬遷運輸方便；二是機械化擰卸鉆具，可以減輕工人的勞動強度，提高工作效率。夾持器卡瓦可方便的取出，擴大其通孔直徑；三是單油缸直接給進與起拔鉆具，給進起拔能力大，提高了鉆機處理事故的能力；四是采用雙泵系統(tǒng)，回轉(zhuǎn)參數(shù)與給進工藝參數(shù)可以獨立調(diào)節(jié)。變量油泵與變量馬達相結合進行無級調(diào)整，轉(zhuǎn)速和扭矩都可大范圍調(diào)整，提高了鉆機的適應能力；五是回轉(zhuǎn)器通孔直徑大，更換不同直徑的卡瓦可適用不同直徑的鉆桿，鉆桿的長度不受鉆機本身結構尺寸的限制；六是用支撐油缸調(diào)整機身角度方便省力，安全可靠。

三、鉆機開鉆前的準備及維護保養(yǎng)

（一）鉆機準備工作

在開鉆前，將油箱內(nèi)加滿清潔油液（鉆機正常工作后油面應在油位指示計的中間偏上部位約2/3處），一般用N46抗磨液壓油，如果環(huán)境溫度較高可用N68抗磨液壓油。檢查鉆機各部分緊固件是否緊固，主機穩(wěn)裝是否牢固，在需要潤滑的部位加注潤滑油和潤滑脂。同時，檢查各油管是否連接無誤，將油泵排量調(diào)到額定值的1/3，將操縱臺上各操作手把放在中間位置，正壓背壓調(diào)節(jié)手輪順時針調(diào)到極限位置，給進壓力調(diào)節(jié)手輪調(diào)到中間位置，馬達變速手輪調(diào)到所需位置上。

（二）維護保養(yǎng)措施

在初次加油時，應認真清洗油箱，所加液壓油必須用濾油機過濾。井下不許打開油箱蓋和隨便拆卸液壓元件，以免混入臟污。使用中應經(jīng)常檢查油面高低，發(fā)現(xiàn)油量不足即應通過空氣濾清器加油。回油壓力超過0.6Mpa應更換回油濾油器芯。定期檢查液壓油的污染和老化程度（可采用與新油相比較的方法）。如發(fā)現(xiàn)顏色暗黑混濁發(fā)臭（衰化），或明顯渾濁呈乳白色（混入水），則應全部更換。

四、ZDY4000R型鉆機在作業(yè)中的要求及應用效果

（一）作業(yè)前期準備

ZDY4000R型鉆機在作業(yè)當中鉆孔時應嚴格按照測量人員標定的孔位及鉆孔施工參數(shù)（方位、傾角、機高、孔深）進行施工，不經(jīng)設計人員同意不得擅自改動。裝卸鉆桿時要檢查，凡堵塞、彎曲、螺紋磨損的鉆桿不得使用。連接時要對準以免損壞螺紋和漏水，裝卸鉆頭時應防止管鉗夾傷硬質(zhì)合金片。

（二）鉆機作業(yè)控制

鉆機運行時，操作司機要集中精力不得離開操作臺，正確操作鉆機手把，注意鉆機各壓力表讀數(shù)，及時調(diào)整增壓閥。鉆進仰角超過25度時，不準在鉆具正下方操作，以防鉆具滑落傷人。鉆頭送入孔內(nèi)開始鉆進時壓力不宜太大，要輕壓慢進，待鉆頭下入孔底工作平穩(wěn)后，壓力再逐漸增大。下鉆前必須檢查鉆頭鑲焊質(zhì)量，不合格不用。采用清水鉆進時，開鉆前必須先供水，水返回后方可給壓鉆進，不準干打眼。鉆孔孔徑采用直徑不低于100mm巖孔鉆頭。如遇巖石過硬不易施工，可采用直徑75mm或89mm鉆頭施工后，用直徑100mm以上的鉆頭全孔深擴孔。

（三）鉆孔注意事項

發(fā)現(xiàn)頂鉆、夾鉆、噴孔時要隨時注意孔口瓦斯便攜儀的讀數(shù)，若瓦斯?jié)舛冗_到0.5%時，必須停止作業(yè)，達到1%時，必須停電撤人。打鉆人員要熟悉突出預兆。鉆孔施工中專人觀山，注意煤壁頂板變化，發(fā)現(xiàn)異常立即停止作業(yè)進行處理。電氣設備著火時，應先切斷電源，然后進行滅火，鉆孔著火時應用黃泥封堵嚴密。

（四）施工完畢記錄

完成鉆孔施工以后，應建立鉆孔臺帳，包括孔號、孔深、方位、角度、封孔時間、連網(wǎng)等鉆孔情況。

五、結束語

綜上所述，在煤礦企業(yè)瓦斯抽放鉆孔施工過程中，ZDY4000R型鉆機的應用不僅解決了鉆孔在松軟、易碎的煤巖層中鉆進時易卡鉆、夾鉆、埋鉆、燒鉆等問題，而且解決了瓦斯含量大、突出危險煤層的鉆進。煤礦生產(chǎn)單位要掌握好操作技能及鉆壓、轉(zhuǎn)速和沖洗液流量的大小，從而滿足鉆進各種用途鉆孔的需要，保障井下安全作業(yè)。