煤矿瓦斯治理新技术：顶板高位定向钻孔多级扩孔技术

"顶板高位定向钻孔正向多级大直径扩孔技术-论文" 本文主要探讨了煤矿井下采动卸压瓦斯治理的一种重要技术——顶板高位定向钻孔正向多级大直径扩孔技术。在传统的顶板高位定向钻孔中，由于设备限制，钻孔直径较小，需要通过孔群布置来提高瓦斯抽采效率。针对这一问题，研究者开发了一种新的技术，即先钻导向孔，然后通过钻机的回转钻杆带动孔内的扩孔钻头进行分级增扩，从而实现大直径扩孔。 该技术基于等转矩原理，分析并确定了扩孔直径级配参数，旨在优化扩孔过程中的扭矩分配，确保扩孔的稳定性和效率。为了实现这一技术，特别研制了螺旋刀翼型组合式扩孔钻头，这种钻头设计有助于提高扩孔的精度和效率。同时，配合使用了高强度、高韧性的扩孔钻杆，以承受扩孔过程中产生的巨大压力和扭矩。此外，大功率定向钻机和高压大流量泥浆泵车也是关键的配套设备，它们为钻孔和扩孔提供了必要的动力支持和泥浆循环系统。 在山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司寺河矿W1304工作面的现场试验中，应用了正向多级大直径扩孔技术，钻孔直径从96毫米增加到153毫米。结果显示，采用新技术后，工作面回风最大瓦斯体积分数降至0.47%，153毫米直径钻孔的瓦斯抽采流量约为96毫米直径钻孔的三倍，显著提升了瓦斯抽采的效果。 此外，该文还提到了一系列与煤矿安全生产相关的先进技术，如智慧矿山与5G、WiFi6的结合，大采高工作面的智能化综采关键技术，基于大数据的液压支架电液控制系统故障诊断，以及矿用刮板输送机链条张紧力监控等。这些技术都是现代煤矿安全生产和智能化发展的重要组成部分，展示了当前煤炭行业在科技进步上的积极探索和实践。 总结来说，顶板高位定向钻孔正向多级大直径扩孔技术是一种创新的瓦斯治理手段，它通过优化钻孔工艺和装备，有效提高了瓦斯抽采的效率和安全性。同时，文章中提及的其他技术也揭示了煤矿行业在信息化、自动化和智能化方面的最新发展趋势。