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煤礦瓦斯治理的“黑科技”：如何讓抽采效率飆升30%？

發(fā)布時(shí)間:

2025-08-20

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在煤礦圈，有個(gè)共識：瓦斯抽采效率低，等于給安全生產(chǎn)埋雷。傳統(tǒng)技術(shù)想靠“高壓”解決：要么用高壓水射流沖開煤層，要么靠高壓水泵驅(qū)動擴(kuò)孔。但高壓帶來的風(fēng)險(xiǎn)，讓礦工師傅們捏把汗：鉆桿密封圈天天壞，換一次耽誤半小時(shí)；偶爾泄漏，整段鉆孔的瓦斯抽采就廢了；最要命的是噴孔，高壓水和瓦斯突然涌出來，后果不堪設(shè)想。

最近山東一家企業(yè)研發(fā)的“芯桿頂進(jìn)式機(jī)械擴(kuò)孔器”，徹底換了個(gè)思路：不用高壓，靠“機(jī)械推力”擴(kuò)孔，堪稱煤礦瓦斯治理的“黑科技”。

它的結(jié)構(gòu)說起來不復(fù)雜：一個(gè)中空的刀體，里面裝著帶齒條的機(jī)械芯桿，兩側(cè)是帶齒輪的鉸接刀翼。正常打鉆時(shí)，復(fù)位彈簧把芯桿拉到左邊，刀翼收在刀倉里，直徑108mm，跟普通鉆桿沒區(qū)別；要造穴了，鉆桿尾部的液力推進(jìn)器給芯桿一個(gè)軸向推力，芯桿往前頂，齒條帶動齒輪，刀翼就像爪子一樣張開，最大能擴(kuò)到500mm。

這“爪子”可不是花架子，刀翼外端鑲了耐磨合金，旋轉(zhuǎn)起來能輕松破碎煤層。更妙的是排渣——用低壓水或壓風(fēng)，既能降溫，又不會像高壓水那樣沖垮孔壁，排渣均勻還可控。

李村煤礦的試驗(yàn)證明了它的實(shí)力：5個(gè)鉆孔造了45處穴，單穴出渣約1m3，沒一次噴孔。對比普通鉆孔，瓦斯抽采純量從0.136m3/min漲到0.178m3/min，增幅30.9%。要知道，這還是在松軟煤層里——以前這種煤層鉆孔容易垮，現(xiàn)在靠低壓排渣護(hù)孔，鉆孔規(guī)整，抽采效果能保持更久。

對煤礦來說，這設(shè)備還有個(gè)隱藏福利：不用配高壓泵站，省了設(shè)備錢；操作時(shí)一鍵切換鉆進(jìn)和造穴，工人培訓(xùn)成本低?？磥恚旱V瓦斯治理，真得從“硬碰硬”轉(zhuǎn)向“巧發(fā)力”了。