目前抽放鉆孔施工的主要機(jī)具是液壓鉆機(jī)，打鉆排渣工藝有鉆具排渣、水力排渣和壓風(fēng)排渣3種。防治鉆孔瓦斯著火主要有以下措施。

    1．采用水力排渣

    只要條件允許，應(yīng)優(yōu)先選擇水力排渣。這種打鉆工藝不會(huì)發(fā)生火災(zāi)。但采用水力排渣時(shí)，若煤層松軟，遇水將產(chǎn)生嚴(yán)重的吸水膨脹現(xiàn)象，造成打鉆過程中的排渣不暢、抱鉆、阻力大等問題。煤水到處流，既影響文明生產(chǎn)，對于底板為泥巖的巷道，還會(huì)因大量流水造成底板膨脹。

    2．慢速鉆進(jìn)

    為克服水力排渣的缺點(diǎn)，很多礦采用干式排渣。干式排渣的鉆具有光圓鉆桿、螺旋鉆桿和三棱鉆桿3種。當(dāng)用光圓鉆桿配合風(fēng)力排渣時(shí)，由于排渣不暢，鉆頭和鉆桿都與煤屑摩擦，鉆孔內(nèi)溫度很高，極易導(dǎo)致瓦斯燃燒。特別是退鉆時(shí)，鉆孔內(nèi)瓦斯量大，若有空氣供給，發(fā)生瓦斯燃燒的可能性極大。

    鉆孔在施工過程中，高速轉(zhuǎn)動(dòng)的鉆頭和鉆桿與煤屑摩擦產(chǎn)生高溫，特別是在軟煤中鉆進(jìn)時(shí)，由于產(chǎn)生的鉆屑較多，這些鉆屑若不能及時(shí)排除，不可避免地要出現(xiàn)高溫區(qū)。正常情況下，鉆具的高溫區(qū)在鉆頭處，如果鉆孔內(nèi)瓦斯?jié)舛冗_(dá)到燃燒濃度，鉆頭的高溫足以點(diǎn)燃瓦斯，引起火災(zāi)。

    當(dāng)采用風(fēng)力排渣時(shí)，如果鉆進(jìn)速度過快，給進(jìn)壓過高，就會(huì)造成排渣不暢，鉆頭、鉆桿與煤屑摩擦產(chǎn)生高溫將不可避免，由于新鮮風(fēng)流不斷地通過鉆桿向鉆孔供給，很容易使鉆孔內(nèi)瓦斯達(dá)到燃燒濃度。所以，瓦斯抽放鉆孔在施工過程中，隨時(shí)都有發(fā)生鉆孔起火的可能。

    要防治鉆孔瓦斯著火，主要控制鉆進(jìn)速度和鉆進(jìn)壓力，做到“低壓慢速，邊進(jìn)邊退，掏空前進(jìn)”。在不同的煤層控制不同的給進(jìn)壓力，通過降低鉆進(jìn)速度，做到充分排渣，減少沉渣。通過降低鉆進(jìn)速度，也可以起到給進(jìn)壓力的作用。

    鉆進(jìn)速度控制到多少合適，要根據(jù)各礦煤層特點(diǎn)試驗(yàn)確定。一般來說，在松軟煤層中鉆進(jìn)時(shí)，以每小時(shí)鉆進(jìn)15 m左右為宜，每班鉆進(jìn)80～100 m。

    鉆進(jìn)壓力也稱軸向壓力，直接影響鉆進(jìn)速度，如果鉆壓太大，由于松軟煤硬度低，鉆頭來不及切削便被壓入煤層中，鉆壓越大，鉆頭被壓入越深，切下的煤塊就越大，越不容易排出孔外，對鉆桿、鉆頭的摩擦越大，越容易產(chǎn)生高溫。另外，鉆進(jìn)壓力越大，鉆桿受到的軸向力越大，越容易彎曲變形，進(jìn)一步增大鉆進(jìn)阻力，導(dǎo)致鉆具溫度上升。

    對于不同的鉆機(jī)，不同的煤層和排渣條件，鉆進(jìn)壓力不同，要結(jié)合各礦煤層條件經(jīng)常總結(jié)，積累經(jīng)驗(yàn)。

    在松軟煤層鉆進(jìn)過程中會(huì)出現(xiàn)塌孔，這時(shí)鉆機(jī)不能繼續(xù)向前鉆進(jìn)，應(yīng)原地鉆動(dòng)，掏出已垮塌的煤渣后再向前鉆進(jìn)，保持排渣暢通，減少煤渣與鉆桿的摩擦。如果孔口排渣量減少，必須立即停鉆，使鉆桿退退進(jìn)進(jìn)，來回?fù)v孔，反復(fù)掏空。

    3．確保風(fēng)量足、風(fēng)壓夠

    風(fēng)力排渣是采用壓縮空氣經(jīng)過鉆桿內(nèi)孔、鉆頭進(jìn)入孔底，在孔內(nèi)形成高速風(fēng)流，鉆屑則浮在風(fēng)流中被吹向孔口，從而實(shí)現(xiàn)排粉和鉆頭的冷卻。要獲得較高的鉆進(jìn)速度，必須保證鉆桿與孔壁之間環(huán)狀間隙的返風(fēng)速度。根據(jù)煤炭科學(xué)研究總院西安研究院的研究，返風(fēng)速度最小應(yīng)達(dá)到15.2m/s以上，最佳風(fēng)速23m/s左右。考慮到空壓機(jī)的工作特性、管路以及鉆具的泄漏，要達(dá)到較好的鉆進(jìn)速度，對于直徑100 mm以下的鉆孔，單孔供風(fēng)量應(yīng)該在8~ 10mm3／min，才能保證較好的鉆進(jìn)效果。

    鉆進(jìn)深度是影響供風(fēng)壓力和供風(fēng)量的關(guān)鍵因素。鉆進(jìn)深度越大，排渣阻力越大，越需要更大的風(fēng)量和風(fēng)壓，以克服排渣阻力。地面壓風(fēng)機(jī)房產(chǎn)生的風(fēng)壓一般為0.8 MPa，到井下用風(fēng)地點(diǎn)后一般能達(dá)到0.4~0.5 MPa，再加上鉆孔深度的影響，很難滿足排渣所需。解決的辦法是，在井下另設(shè)專用壓風(fēng)站，保證風(fēng)量和風(fēng)壓。

    4．防止含水空氣進(jìn)入鉆孔

    當(dāng)風(fēng)力排渣時(shí)，除了要有足夠壓力的風(fēng)壓外，還要防止含水空氣進(jìn)入鉆孔，否則鉆屑會(huì)通過壓風(fēng)中的水板結(jié)，排不出渣，因此，鉆孔中必須要保證干風(fēng)送入。

    5．采用三棱鉆桿排渣

    為解決排渣問題，可采用三棱鉆桿，讓排渣通暢，減小排渣阻力，進(jìn)而降低鉆頭和鉆桿因與煤屑摩擦產(chǎn)生的高溫，消除著火源。

    三棱鉆桿橫截面為等邊三角形，鉆桿在回轉(zhuǎn)過程中，主要通過鉆桿的3條邊不斷擾動(dòng)沉積在孔壁下側(cè)的煤粉，再借助風(fēng)力將煤粉排出孔外。孔內(nèi)煤粉大大減少，增大了鉆孔與鉆桿間的間隙，孔內(nèi)煤粉一直處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，發(fā)生孔內(nèi)堵塞的可能性幾乎沒有，達(dá)到了防止堵孔、卡鉆、夾鉆的目的。

    三棱鉆桿已在河南煤化集團(tuán)各礦普遍使用。

    6．采用螺旋鉆桿鉆進(jìn)

    螺旋鉆桿鉆進(jìn)過程中，孔底及孔壁產(chǎn)生的鉆屑由螺旋葉片推移式前進(jìn)輸送，螺旋鉆桿和鉆孔之間組成一個(gè)螺旋運(yùn)輸機(jī)，鉆屑在葉片的推動(dòng)下直線前進(jìn)，螺旋鉆桿在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了不斷的鉆進(jìn)過程。

    螺旋鉆桿在三棱鉆桿的基礎(chǔ)上改進(jìn)而成，分為大螺距和小螺距兩種，小螺距鉆桿排渣比大螺距更為有利。

    7．進(jìn)行火情預(yù)測預(yù)報(bào)

    上述方法是從排渣的角度講鉆孔火災(zāi)防治的。防治鉆孔火災(zāi)還有另外的方法，那就是火情預(yù)測預(yù)報(bào)。在鉆孔施工過程中，在打鉆地點(diǎn)懸掛一氧化碳傳感器，或者攜帶一氧化碳便攜檢測儀，一旦孔內(nèi)著火，就可發(fā)出報(bào)警信號，便于立即處理，避免事故發(fā)生。