在煤矿,“喷孔”是能让老矿工腿软的词——高压水和瓦斯突然从钻孔里喷出来,浓度瞬间爆表,稍有火星就可能引发爆炸。但最近李村煤矿的一项试验,却实现了45处造穴“零喷孔”,秘密就藏在“低压排渣”这个细节里。
传统瓦斯造穴技术,几乎绕不开“高压依赖”。水力冲孔用10MPa以上的高压水冲煤体,孔里如果发生碎煤堵孔,压力越攒越高,一旦疏通就像“开闸的洪水”,喷孔风险极大,既危险又耽误生产。
而“液压芯杆造穴装备”反其道而行之:全程用1.5MPa左右的低压水排渣,压力只够把碎煤“轻轻带出来”,不会对煤层造成强扰动。
低压排渣有三个关键作用:一是让瓦斯充分释放。机械扩孔器破碎的煤体均匀规整,瓦斯从煤体里释放充分,不会形成高压气团;二是保护孔壁。高压水会冲垮松软煤层的孔壁,碎煤堵孔后反而加剧压力,低压水则像“润滑剂”,既能排渣又能护孔,李村煤矿的钻孔完工后规整度达90%以上;三是可控性强。低压系统的流量、压力容易调节,就算出现局部堵塞,也能通过减小推进速度、加大水量慢慢疏通,不会突然“爆压”。
更妙的是,这套装备的扩孔过程是“机械可控”的。铰接刀翼张开的角度、速度都由芯杆推力控制,不会像高压水那样“乱冲”,煤体破碎范围精准,瓦斯释放更平稳。
对煤矿来说,安全从来不是“豪言壮语”,而是藏在每个技术细节里。从高压到低压,看似只是压力的变化,实则是对瓦斯治理规律的深刻理解。