高压水射流扩孔技术在煤矿行业的可行性分析

采用钻孔进行瓦斯抽排，是突出矿井防突的主要措施，也是降低煤层瓦斯涌出，减少工作面瓦斯超限的常用方法。钻孔抽排瓦斯的效果，受到钻孔直径大小和钻孔周围媒体卸压范围的影响。采用钻机施工大直径钻孔存在着垮孔严重、排渣困难、成孔长度短以及钻机负荷大等技术问题，技术和经济上是不可取的。为此，必须寻求新的技术方案。

高压水射流扩孔技术在煤矿行业的可行性分析：

高压水射流扩孔技术原理是在施工小直径钻孔时，进入煤层后利用高压旋转水射流对煤层成近圆柱体切削，从而使小直径钻孔在煤层段形成更大腔体，增加抽放钻孔内煤层的暴露面积，最终增加钻孔抽放效率。同时，由于高压水射流的影响，抽放钻孔附近煤层有增加透气性、增强煤体硬度及解除应力卸压的效果。
 
高压水射流扩孔施工工艺为，首先在钻场施工Φ75 mm或Φ89 mm的小孔径普通钻孔，穿透全煤层后撤钻，将高压水射流装置送入钻孔煤层位置进行高压水射流扩孔切割，高压水会在高速旋转中将媒体逐层切割下来，煤屑通过排渣喷嘴从钻孔内排出，几乎没有煤屑排出时即可停止扩孔。

北京德高洁清洁设备有限公司在丁集煤矿进行了高压水射流扩孔试验，具体详情请参照《丁集煤矿高压水射流扩孔试验分析》，我们在丁集矿西一采区低抽巷对11－2煤层进行的高压水射流扩孔实验研究表明，高压水射流扩孔可将钻孔煤层部分直径增加8倍，使煤层透气性系数增加近5倍，使相同时间内抽放量增加3倍，明显缩短抽放周期，大大提高了抽放效率。
 
现场施工表明，在用小直径钻头施工1个穿层抽放钻孔后，再用高压水射流设备扩孔只增加1/10左右的工作时间，但抽放能力却是扩孔前的3倍。因此，在取得相同抽放效果的前提下，应用高压水射流扩孔可节省近2/3的施工量。

综上所述，我们可以看出使用高压水射流扩孔技术在煤矿行业的应用是可行的。高压水射流对于提高钻孔的瓦斯抽放效率、增加煤层的透气性、降低瓦斯压力和含量具有非常好的效果。