抽采负压沿顺层钻孔分布规律及应用研究

为了掌握顺层长钻孔内负压分布规律,更好地指导顺层钻孔关键参数的确定及抽采技术应用,建立了钻孔周围煤体内瓦斯流动模型,并对钻孔内瓦斯流动模型进行耦合,得到顺层钻孔内负压分布计算公式。理论分析了传统抽采、加长抽采管抽采和下放筛管抽采3种工艺钻孔内负压分布状态及抽采效果,并在重庆能投渝阳煤矿N3702工作面进行现场试验验证,结果表明:采用理论计算公式对实测数据进行拟合,拟合度接近1,百米钻孔压损计算值与实测值偏差仅为3.97%,计算模型能满足工程实践的精度要求;3种抽采工艺效果对比显示,传统抽采工艺压损大、易漏气,在成孔条件较好的硬煤层中宜采用加长抽采管工艺,而在成孔条件不好的软煤层中宜采用下放筛管工艺。     

本煤层瓦斯预抽采工艺改进研究

某煤矿K1煤层本煤层瓦斯预抽采钻孔在施工后垮孔严重,预抽采效果不理想。在2111-2工作面本煤层瓦斯预抽采钻孔内进行下套管及使用新型硬塑料管封孔改进试验。实验结果表明：使用下套管的方法可有效避免钻孔堵塞,使钻孔内保持畅通,延长了钻孔的有效抽采时间,解决了本煤层瓦斯预抽采浓度低、抽采量小的难题,改进后的抽采工艺具有良好的实用性和推广前景。     

煤层钻孔瓦斯抽采效果影响因素分析

为研究瓦斯抽采效率的影响因素，考虑吸附瓦斯与游离瓦斯建立了煤层瓦斯流动的流固耦合模型，本文采用COMSOl数值模拟软件，分析了不同初始地应力、初始渗透率以及钻孔直径条件下的瓦斯抽采效果以及抽采有效半径变化情况。研究结果表明：初始地应力、初始渗透率和钻孔直径均会影响瓦斯抽采效果，但其对瓦斯抽采效果的影响程度不同；抽采有效半径对初始渗透率的变化最敏感，钻孔直径次之，对初始地应力的敏感程度最低；在某一钻孔直径范围内，瓦斯抽采效果随钻孔直径的增加变化不明显，而超出此范围后，抽采效果有明显提高，选择合适的钻孔直径对于提高瓦斯抽采效果具有重要作用。     

下向瓦斯抽采钻孔自动排水技术试验及装置的开发

针对矿井在采用下向钻孔抽采瓦斯过程中,由于岩石和煤含水多,钻孔内的积水无法有效地排出抽采通道的问题,开发设计了1套下向钻孔抽采瓦斯自动排水工艺及装置。介绍了该工艺及装置的技术特点、工作流程,并在兴山煤矿进行了现场试验,结果表明:该工艺解决了下向钻孔积水后瓦斯抽采效果较差的难题,提高了下向钻孔瓦斯抽采效率,减少了抽采巷道和钻场工程量,提高了瓦斯抽采钻孔利用率。     

松软煤层全孔段下放筛管瓦斯促抽技术研究

针对松软煤层瓦斯抽采钻孔成孔难、易塌孔、抽采效果差等问题,对钻进工艺进行改进,采用钻孔全段下放筛管技术工艺,并在华泰煤矿11070采煤工作面采用该工艺与传统钻具工艺的瓦斯抽采效果进行对比试验,结果表明:采用全孔段下放筛管技术的瓦斯抽采浓度平均值比改进前提高了9倍多,瓦斯纯量平均值提高了12.1倍。此技术解决了筛管护孔下放深度和钻孔深度相接近的技术难题,提高了采煤工作面瓦斯预抽消突效果。     

基于RFPA的钻孔瓦斯抽采参数数值模拟

应用RFPA2D-Flow软件,对影响钻孔瓦斯抽采效果的钻孔直径、抽采时间和抽采负压进行了数值模拟研究,分析了瓦斯抽采过程中煤层瓦斯的径向流动情况。结果表明:增大钻孔直径能够使钻孔周围煤体卸压范围增加,大幅度提高煤层瓦斯抽采效果;随着抽采时间增长,瓦斯抽采效果越好,但抽采效率会降低;抽采负压降低,抽采半径增幅较小,对瓦斯抽采效果影响不大。     

分体组合式囊袋封孔工艺及封孔材料的开发与应用

为了保障井下钻孔抽采瓦斯效果,提高瓦斯抽采浓度,针对传统封孔工艺封孔效果差、成本高、操作复杂、效率低等缺点,通过研究巷道及钻孔围岩应力分布,开发了一种分体组合式囊袋封孔工艺和新型封孔材料。该工艺可随意调节封孔长度。采用该工艺和材料可以有效地对钻孔周围裂隙进行封堵,封孔长度超过巷道塑性区,减少漏气量,提高抽采效率。     

发耳矿井瓦斯抽采半径的测定

为了提高抽采瓦斯钻孔的抽采效果,根据发耳矿井的现场测试,通过观察距穿层抽采钻孔不同距离的压力观测钻孔的瓦斯压力,利用瓦斯压力指标、瓦斯抽采率指标和灰色关联分析法相结合的方法进行分析,最终确定了7#煤层的瓦斯抽采有效半径,为突出工作面采掘工作前的预抽提供一定理论依据。     

煤层瓦斯抽采封孔工艺选择优化探讨

为了提高瓦斯抽采浓度、消除煤与瓦斯突出危险性,本文从经济与效果两方面分析了目前常用的瓦斯抽采钻孔封孔工艺的优缺点,并对瓦斯抽采机理及封孔工艺选择优化进行了探讨,可为煤层瓦斯抽采封孔工艺的选择优化提供参考。     

黄白茨煤矿021205工作面下向钻孔瓦斯抽采效果

为了考察黄白茨煤矿021205工作面下向钻孔抽采效果,从钻孔施工工艺、封孔工艺以及钻孔长度等方面考虑,选取021203工作面里段施工的上向钻孔抽采瓦斯效果作为参考。本文通过测定、收集、整理、分析021205工作面和021203工作面的瓦斯抽采数据,并得出021205工作面下向钻孔比021203工作面上向钻孔瓦斯抽采浓度衰减快,且衰减幅度大,021203工作面上向钻孔抽采效果优于021205工作面下向钻孔,并得出下向和上向钻孔瓦斯抽采浓度、流量等数据随时间变化的规律。     

聚氨酯水泥浆封孔技术在新景矿的应用

 摘要：根据阳煤集团新景矿瓦斯抽放孔采用聚氨酯封孔,抽放效果差的现象,通过对瓦斯抽放孔巷道的应力变化和裂隙进行研究,改进封孔参数和工艺,得出了适合阳煤集团新景矿瓦斯抽放孔的封孔工艺技术,即聚氨酯水泥浆双重封孔工艺技术,通过现场应用表明,该技术能有效提高瓦斯抽放效率。     

新型高水材料封孔技术在新景公司的应用

针对新景公司3218工作面瓦斯抽采效果不好的问题,提出了一种新型高水材料瓦斯抽采封孔技术,并与传统封孔技术进行对比试验。该试验分别采用高水材料和水泥砂浆对钻孔进行封孔并对各参数进行比较。结果表明:高水材料的钻孔瓦斯浓度高于水泥砂浆的钻孔瓦斯,高水材料的瓦斯抽采达标时间比水泥砂浆的瓦斯抽采达标时间提前105 d,高水材料封孔的成本低于水泥砂浆封孔的成本。     

囊袋式“两堵一注”带压注浆封孔工艺关键参数技术研究

针对杨河煤业顺层钻孔存在封孔质量差、抽采浓度低和有效抽采时间短等难题，通过理论分析和现场试验，确定了杨河煤业囊袋式“两堵一注”带压封孔工艺技术参数，验证了囊袋式“两堵一注”带压注浆封孔技术在杨河煤业的适用性。试验表明，在考察时间内，试验组平均瓦斯抽采浓度提高了4.5%～13.5%，效果显著，同时减少了钻孔漏气，为下一步瓦斯抽采提供了可靠的技术支撑。     

高压囊带式注浆封孔技术在义安矿的应用

通过试验高压囊带注浆封孔技术,在确定注浆液体配方基础上,较好的解决了传统的聚氨酯封孔由于封孔质量差,抽采效果不理想的问题。结果表明,高压囊袋注浆封孔法使得钻孔周围的裂隙得到很好的充填,消除开孔时的漏气通道,又能使得钻孔得到可靠支护,保证钻孔的稳定,使得周围不产生新的漏气通道。试验钻孔抽放90 d之后,平均抽放浓度仍然达到了33%,效果十分明显。     

特殊地质条件封孔工艺的研究与应用

针对煤层松软、顶底板岩层裂隙发育、具有邻近煤层等特殊地质条件下钻孔封孔质量差、漏气严重而导致测压失败及抽采浓度及流量较低等问题,应用双聚氨酯-压力黏液封孔法,对封孔工艺进行改进,能有效密封围岩裂隙、提高封孔质量,并在东华集团公司北辰煤矿进行了对比试验。结果表明,采用新型封孔工艺可真实测出煤层原始瓦斯压力,有效提高了瓦斯抽采浓度及流量,保障了煤矿安全生产。     

新型封孔工艺在乌兰矿的应用

我国煤矿瓦斯治理中存在瓦斯抽采钻孔封孔质量差、漏气严重等问题,导致瓦斯抽采浓度低,不能满足瓦斯治理的需要。为提高瓦斯抽采浓度和钻孔利用率,研制了赛瑞封孔剂和专用注浆泵,设计了组合式注射封孔工艺,并在神华宁夏煤业有限责任公司乌兰煤矿试验成功。     

裂隙发育区域均压封孔瓦斯抽放技术

基于渗流理论,推导了瓦斯抽采过程中,煤层裂隙内负压分布模型,并首次提出了顺层钻孔均压封孔瓦斯抽放技术,该封孔技术采用双负压进行抽放,利用囊袋式封孔器在抽放钻孔内形成主、副抽放腔室,在主、副抽放腔室所产生负压的共同作用下,煤层裂隙内的抽放负压会二次分布,降低了主抽放腔室与外界的压差,同时副抽放腔室所产生的负压会产生屏蔽作用,阻止空气流向主抽放腔室,从而减少抽放过程中漏风,达到提高瓦斯抽放浓度、抽放效率的目的。在中岭煤矿12033运输巷进行了均压封孔瓦斯抽放技术现场试验,传统封孔工艺(聚氨酯封孔)初始5 d平均瓦斯浓度为30.67%,10 d平均瓦斯浓度为21.44%,均压封孔工艺0~50 d平均瓦斯抽放浓度为65.69%。     

极低透气性构造软煤瓦斯抽采技术应用研究

为解决白坪煤矿极低透气性构造软煤瓦斯抽采质量差的问题,理论分析了影响极低透气性构造软煤瓦斯抽采效果的主控因素,提出了基于工程化思维,系统考虑封孔工艺、钻孔修复及二次卸压增透的穿层钻孔瓦斯抽采新工艺技术体系。优化封孔工艺结合钻孔修复及二次卸压增透新工艺技术,使得瓦斯抽采平均浓度提高1.41～1.85倍,单孔平均瓦斯抽采量提高3.11～3.85倍,证实了新瓦斯抽采工艺技术在白坪煤矿极低透气性且应力敏感性强的全层构造软煤瓦斯抽采中的优势,旨在为该类煤层瓦斯抽采新工艺技术的大面积推广应用提供相应的科学依据。     

带压注浆封孔技术在金能公司的应用研究

 摘 要：针对瓦斯抽采钻孔普遍存在封孔质量差、漏气严重等问题,提出了带压注浆封孔技术,能有效封堵钻孔周围裂隙,提高封孔质量,并在神华宁夏煤业集团有限责任公司金能煤业分公司进行了对比试验。结果表明,带压注浆封孔技术比原封孔工艺瓦斯抽采浓度提高25%～40%,效果显著。     

不同瓦斯抽采钻孔封孔工艺封孔效果的现场试验对比研究

为了考察不同封孔工艺在低渗透煤层中的瓦斯抽采效果,通过现场瓦斯抽采试验,对比分析了传统封孔、自胀式封孔、袋装封孔、封孔器封孔以及主动承压式封孔5种封孔工艺的钻孔瓦斯浓度变化特征,介绍了主动承压式封孔工艺的工艺原理。结果表明:主动承压式封孔工艺的钻孔瓦斯浓度在抽采初期呈上升趋势,随后缓慢降低并稳定在70%左右,钻孔瓦斯浓度出现显著衰减的时间为70～80 d,高瓦斯浓度抽采的时间长达91 d,远高于相同条件下采用其他封孔工艺的抽采钻孔;此外,采用该封孔工艺的钻孔瓦斯浓度自孔底向孔口仅衰减14%,为各类封孔工艺中瓦斯浓度衰减最低的封孔方式。综合对比各类封孔工艺下抽采钻孔瓦斯浓度变化特征、瓦斯浓度显著衰减时间和高浓度瓦斯持续抽采时间等指标,采用主动承压式封孔工艺可以取得良好的瓦斯抽采效果。