煤矿井下泡沫钻进技术：碎软煤层瓦斯抽采的高效解决方案

本文主要探讨了煤矿井下碎软煤层瓦斯抽采过程中面临的挑战，特别是风压空气钻进施工中排粉能力不足和粉尘污染问题。针对这些问题，研究人员提出了一种创新的泡沫钻进技术方案，结合煤矿井下泡沫灌注系统和宽翼螺旋钻杆的应用。 宽翼螺旋钻杆的设计是关键技术之一，通过数值模拟对钻孔环空间隙流场进行了深入研究。实验发现，特定的结构参数如头数3个、槽宽26毫米以及螺距110毫米，能显著提升泡沫钻进的排粉效率。相比于传统的中风压空气钻进工艺，使用优化的宽翼螺旋钻杆可以降低钻进回转阻力，达到42%至48%的降低幅度，显示出显著的粉尘控制效果。 在淮北某矿3204工作面的实际应用中，进行了一次深度达195米的本煤层钻孔试验，结果显示，泡沫钻进不仅能够提升钻孔的深度，而且提高了成孔率。这一技术突破对于解决煤矿井下碎软煤层的深部钻探难题具有重要意义，为类似条件下的瓦斯抽采提供了有效的工程实践参考。 关键词：泡沫钻进、瓦斯抽采、高效排粉、螺旋钻杆，这些关键词突出了论文的核心内容和研究成果。文章还强调了这项技术对于减少环境污染和提升煤矿开采效率的潜在价值，具有重要的理论和实际应用价值。 总结来说，本文是一项旨在改进煤矿井下碎软煤层瓦斯抽采技术的研究，通过优化的泡沫钻进方法和宽翼螺旋钻杆设计，有效解决了粉尘控制问题，为煤矿开采过程中的环境保护和深部开采技术进步做出了贡献。