近日，在寺河礦W33103巷21#橫川，施工人員正常鉆進至設計取芯深度位置后，沒有像以往一樣退鉆、換取芯鉆頭、進鉆、取芯，而是啟動一旁的高壓水泵機……不一會兒，便將煤樣成功取出。
這是該礦近期正在試驗實施的“隨鉆取芯”技術(shù)工藝。相較以往，新工藝的工序更簡單了，功效也提升了一倍。
目前，該礦采用普通鉆進法進行取芯，該工藝使用普通鉆機從巖巷（或煤巷）向煤層施工穿層（或順層）鉆孔，在鉆頭達到取樣深度后，用壓風排盡孔內(nèi)殘渣，隨后快速退出鉆具，最前端換上取芯管再次送至孔底，鉆機帶動鉆桿及取芯管鉆進，從而取得孔底煤芯。
“普通鉆進取芯法流程分為進鉆→退鉆→換取芯鉆頭→進鉆→取芯→退鉆等多個環(huán)節(jié)?！痹摰V通風管理部防突隊技術(shù)員侯志杰說：“這樣的工序工作量大、操作復雜、耗費時間久，也極大地影響瓦斯含量檢測的精度?！?/span>
2022年以來，該礦致力于簡化、提升煤層鉆孔取芯工藝及裝備的取芯效率，技術(shù)人員不斷深入施工現(xiàn)場勘測、進行實驗室模擬施工，積極進行工藝優(yōu)化實驗。在先后試用了密封取樣裝置、定點反轉(zhuǎn)取樣器等裝置的嘗試后，積極與科研院所進行合作，結(jié)合礦井生產(chǎn)實際需求，設計研發(fā)一種結(jié)構(gòu)可靠、操作便捷的可開閉式中空鉆頭裝置。
該裝置由開閉式鉸接擋塊鉆頭、雙通道密封鉆桿、內(nèi)嵌取芯筒、配套特質(zhì)水尾、履帶平臺（高壓泵）五大模塊組成。正常鉆進時，鉆頭中間擋臂上的切削齒正常鉆進煤巖體。到達設計取芯深度位置后，操作泵機，提供高壓水經(jīng)雙通道鉆桿作用于取芯筒后端柱塞，取芯筒在高壓水的作用下，頂開可開閉鉆頭擋臂，為取芯筒打開伸出通道，取芯筒伸出作用于孔底煤壁，進行鉆進取芯過程。取芯結(jié)束，然后退出鉆桿，取出取芯筒內(nèi)的煤樣，進行后續(xù)測定瓦斯含量過程。
可開閉式中空鉆頭裝置能夠?qū)崿F(xiàn)一次成孔、隨鉆取芯功能，實現(xiàn)長鉆孔的隨鉆原位取芯，降低取芯過程的時間和成本，最大化確保煤層瓦斯取樣精度。該裝置的推廣試驗，提升了開展煤樣快速取芯和瓦斯含量快速測定的效率，也提升了數(shù)據(jù)精準度，為煤與瓦斯突出預測、瓦斯抽采效果檢驗及瓦斯抽采達標評判等工作提供了更精準的數(shù)據(jù)支持。
“隨鉆取芯”工藝的開展應用，能夠?qū)崿F(xiàn)鉆進過程中煤芯的直接采集，可大幅減少取芯工作量，節(jié)約作業(yè)時間，提高瓦斯治理工作效率，有著重要的經(jīng)濟效益和安全價值。
