孤岛工作面顺层钻孔施工与护孔技术研究

孤岛工作面两侧煤体回采过后,工作面煤体压应力增大,煤体松散破碎。顺层钻孔打钻对煤层应力的扰动使煤层应力得以释放,常出现夹钻、喷孔现象,导致打钻后塌孔、成孔率不高、抽采效果差。为解决孤岛工作面松软煤层的瓦斯抽采难题,针对性地选取N1202胶带巷作为试验地点,进行了顺层钻孔全程下筛管护孔技术试验。通过对打钻施工技术、抽采效果及成本的对比分析,证明筛管护孔技术可以有效提高孤岛工作面顺层钻孔的瓦斯抽采效果。     

松软高突煤层钻孔施工防垮孔、喷孔技术研究与应用

当东风煤矿M9煤层采用顺层钻孔作为区域煤与瓦斯防突措施钻孔时,在施工中出现垮孔、喷孔等现象。通过分析施工原因,调研该类煤层钻孔施工预防垮孔、喷孔设备及措施,选择使用三棱钻杆、防喷钻杆及孔口防喷装置,在保证施工现场安全的同时,有效提高了钻孔施工进度。研究为松软高突煤层钻孔施工提供了可行的思路。     

穿层钻孔消除突出危险技术研究

采用顺层钻孔进行区域消突中,顺层钻孔区域预抽可以降低瓦斯含量,预抽准备掘进的煤巷和煤巷周围煤体的瓦斯,但其不能消除周围煤体的突出危险性,施工顺层钻孔时仍会出现喷孔、顶钻等动力现象。所以通过临近岩巷布置穿层钻孔,要对前方煤体进行消突工作,依靠岩巷掩护,对突出危险区域进行卸压,在煤体中形成一定范围的卸压区域;在这安全区域内,破坏了煤与瓦斯突出的基础条件,起到了有效防治突出的作用。     

低透气性煤层交叉钻孔预抽试验研究

针对工作面瓦斯涌出量大,抽采量小,预抽效果差等问题,提出了利用交叉钻孔预抽瓦斯。介绍交叉钻孔、平行顺层密集钻孔2种不同钻孔布置方式的强化预抽原理。在现场进行试验,分别在同一工作面划分3个区域布置立体交叉钻孔、平面交叉钻孔和平行顺层密集钻孔3种方式的钻孔,考察各方式的抽采参数以及工作面在进入各试验钻孔区域后的瓦斯涌出量情况,结果显示立体交叉钻孔抽采最佳。     

长平煤矿顺层钻孔钻进工艺改进及应用

在高瓦斯松软煤层施工顺层钻孔时常因喷孔、卡钻等现象影响钻进,基于钻穴理论分析了不同钻进工艺的排渣原理,并在长平煤矿应用双动力刻槽钻杆匹配风力排渣的钻进工艺,施工顺层钻孔可显著提高成孔率和钻进效率。     

综采工作面过煤层冲刷带瓦斯防治技术实践

煤层冲刷带是一种常见的矿井地质现象,井下采掘作业进入冲刷带区域时往往会导致工作面瓦斯涌出异常。以新集二矿综采工作面过煤层冲刷带开采为例,分析了煤层冲刷带对工作面瓦斯涌出的影响。根据工作面过冲刷带区域出现瓦斯超限的原因,制定了施工砂岩裂隙瓦斯探查钻孔、顺层钻孔、穿层钻孔、短孔注水等针对性的瓦斯防治补充措施,最终实现了工作面的安全回采,为类似条件下的工作面瓦斯防治提供了借鉴。     

松软突出煤层顺层抽放钻孔施工及封孔技术研究

针对松软突出煤层顺层钻孔预抽瓦斯中存在的钻孔施工困难和瓦斯抽放浓度偏低等关键问题,介绍了渝阳煤矿在提高钻孔深度、成孔率和封孔质量方面所采用的新装备、新工艺和新方法。通过选择合适的钻机具、钻孔施工技术、工艺和改进钻孔布置方式等,提高了顺层孔的施工深度、成孔率、孔径和钻进效率,不仅解决了突出煤层采煤工作面顺层预抽中存在"空白区"的难题,还提高了单孔抽放量;通过改进顺层抽放孔封孔工艺,提高了封孔质量和瓦斯抽放浓度。通过解决钻孔施工和封孔质量问题,有力保证了工作面预抽防突效果。     

顺层钻孔预抽突出煤层瓦斯方法与应用

掘进工作面采前预抽采用顺层钻孔预抽煤巷条带瓦斯,工作面运输巷沿煤层走向施工顺层钻孔,工作面回风巷沿煤层倾向施工顺层钻孔。采煤工作面采前预抽采用工作面巷道施工顺层钻孔预抽回采区域瓦斯。确定钻孔间距、钻孔长度、钻孔控制范围等主要参数。通过配备预抽掘进工作面,使掘进工作面和预抽掘进工作面交替进行,并进行验证,实现采掘接替平衡。     

高瓦斯矿井顺层长钻孔施工工艺改进研究

针对乌东煤矿顺层钻孔施工过程中发生卡钻、顶钻及排渣不畅导致钻孔不能正常施工的情况,现场考察及理论分析认为,造成喷孔和卡钻的主要原因是钻杆使得钻孔孔径变小,从而影响了瓦斯和煤粉颗粒的排出,使得内部压力变大。通过针对性地改进钻孔施工工艺,使钻孔施工长度显著增加。研究结果对乌东煤矿和其他类似矿井今后的顺层长钻孔施工具有重要的指导作用。     

单一煤层上下递进掩护及底抽巷综合防突技术

针对平煤股份六矿丁5-6-21110工作面,将顺层预抽钻孔预抽回采区域煤层瓦斯理论引入煤巷掘进工作面,通过在风巷施工顺层钻孔,掩护中间巷的掘进。在该工作面按照递进掩护的思路,形成一套完备的区域及局部瓦斯治理技术,分析中间巷掘进期间瓦斯涌出量以及效果检验值的变化情况,验证了顺层递进掩护钻孔的保护效果。     

基于FLAC3D数值模拟的钻孔变形特征及围岩稳定性研究

为了对钻孔变形特征及围岩稳定性进行研究,采用FLAC^3D数值模拟软件,建立了卸压开采数值模型,采用多维耦合数值模拟方法,研究了开采煤层顶板垂直应力随工作面推进的运移规律以及钻孔的挤压安全系数分布规律和剪切滑移量分布规律,分析了钻孔破坏的影响特征。研究得出:随着工作面的开采,上覆煤层产生了同步的位移,且岩层移动范围比下层煤开采范围大;随着开孔位置距离煤层顶板的偏移,当钻孔避开了顶板5~11 m挤压失稳区,钻孔挤压破坏危险区域也相对随之缩小,提高了钻孔开孔位置高度,有效减少了钻孔危险区范围。研究为钻孔的合理布置提供技术支持。     

低透气性煤层回采工作面消突技术实践

为了解决低透气性煤层回采工作面采取顺层钻孔抽采后,在预计的抽采时间内未消突且在运输巷补打钻孔后抽采效果依然未达标的问题,提出了在工作面布置瓦斯治理巷,施工顺层倾斜钻孔,与原抽采钻孔形成交叉。通过在602回采工作面进行试验,发现采取瓦斯治理巷,并布置倾斜抽采钻孔技术措施后,回采工作面突出危险性预测超标率为0,割煤期间回风流瓦斯浓度由1.0%降至0.4%,实现了安全回采。证明布置瓦斯治理巷,并施工倾斜抽采钻孔的技术措施,可以有效使煤体卸压,倾斜钻孔可以有效抽采回采期间卸压瓦斯,解决回采期间回风流瓦斯超限的问题。     

近距离突出煤层群首采面瓦斯综合治理技术应用

针对依兰三矿极复杂地质条件下近距离突出煤层群开采时面临的瓦斯突出和回采工作面瓦斯超限、自然发火等问题,从保护层开采影响范围、开采后的残余瓦斯压力、回采面瓦斯涌出量、煤层自然发火角度分析了各煤层开采顺序,确定了首采面布置在上1煤层,从上至下依次开采较为合理。回采前确定采用千米定向钻机预抽中煤层巷道区域瓦斯+中煤层穿层钻孔预抽上1煤层条带瓦斯的区域消突方法;回采期间工作面采用高位钻孔+顺层钻孔的瓦斯治理方法,从而实现卸压抽采、条带消突预抽、实施防灭火工程等。采用以上瓦斯治理方法能够有效解决工作面瓦斯超限,达到了区域消突的目的,千米钻机长钻孔钻孔抽放浓度维持在80%以上,回风流瓦斯体积分数基本稳定在0.4%以下。     

曙光煤矿2101回采工作面瓦斯治理与实践

 本论文分析了曙光煤矿2101回采工作面瓦斯超限的原因,针对本煤层瓦斯含量较大的实际情况,探索性采用水平迎面斜交平行钻孔抽放;针对瓦斯涌出所占比例较大的采空区,在相邻的2102运输顺槽施工顶板走向高位钻孔抽放,取得了良好的治理效果,达到了安全生产的目的。     

特厚急倾斜煤层瓦斯抽采关键技术与实践

为了减少瓦斯对乌东煤矿特厚急倾斜煤层安全生产的影响,对水平分层综采放顶煤技术在特厚急倾斜煤层高瓦斯矿井中的应用进行了研究,分析了布孔间距、钻孔直径、钻孔有效长度,以及抽采负压等钻孔参数和瓦斯抽采工艺对瓦斯抽采效果的影响,并以顺层长钻孔瓦斯预抽、顶板走向高位钻孔抽采、采空区埋管抽采和卸压瓦斯抽采等技术手段为基础,建立了开采分层瓦斯抽采、开采分层下部煤体瓦斯抽采相结合的立体化瓦斯抽采成套技术体系,为建立特厚急倾斜煤层煤与瓦斯共采体系提供了理论依据和指导。     

煤层顶板砂岩水定向钻孔预疏放效果检验

煤矿井下定向钻进技术具有钻孔轨迹可精确控制、有效距离长、一孔多用等优点。针对唐家会矿顶板水害,采用定向长钻孔进行预疏放,通过首采工作面的疏放水实践以及穿层钻孔检验,顶板水疏放效果明显,为工作面掘进和回采提供了安全保障。     

华亭煤矿冲击地压监测及防治技术

为有效防治华亭煤矿冲击地压,系统分析了矿井冲击地压发生的原因,建立了以微震法为主,声发射、电磁辐射及钻屑检测为辅的冲击地压综合监测和预警管理体系。通过优化工作面布置、煤柱宽度、采放比、推进速度,改善了开采技术条件。采用煤层注水、顶底板深孔爆破、煤体卸压爆破及大直径钻孔等措施,实施主动解危。同时加强巷道支护和个体防护等强化防范措施,使冲击地压对矿井生产的影响时间由每年36 d减少到6 d,保证矿井安全生产。     

三软煤层顺层瓦斯预抽钻孔变形规律研究及其控制

为防止三软煤层顺层预抽钻孔塌孔,提高瓦斯预抽效果,需合理确定抽采钻孔封孔方法,全程下筛管施工工艺防止塌孔。通过分析可知:二₁煤层强度低,且埋深大,埋深产生的地应力远远大于煤体强度是导致钻孔塌孔的主要原因。通过数值模拟可知:顺层钻孔呈现径向变形的特征,钻孔直径明显减小。13051工作面本煤层钻孔成孔后,采用“封孔管+封孔筛管+注浆管+专用封孔器”进行封孔,塌孔减少,抽采达标时间缩短了约35 d,残余瓦斯含量为4.69 m³/t,13051工作面瓦斯抽采达标。     

淮南某矿1111首采工作面瓦斯抽放方法的研究

淮南某矿1111煤层是高温、高压、高瓦斯,具有突出危险性的深井煤层。为保证回采过程中的安全,充分利用沿空留巷Y形通风条件,结合顺层钻孔、地面钻孔结合高位钻场顶板走向钻孔、倾向穿层钻孔抽采瓦斯及沿空留巷埋管抽采瓦斯,解决工作面瓦斯超限问题。     

三软低透气煤层瓦斯抽采钻孔工程精细管理

告成煤矿煤层透气性差、煤体松软易碎成孔难、钻孔流量衰减快,造成瓦斯抽采困难。为提高瓦斯治理效果,对瓦斯抽采钻孔工程进行全过程精细管理。通过在钻孔设计—开孔定位—施工监管—验收分析—增透及二次修复—封孔工艺各环节上不断改进,消除消突空白带、提高钻孔抽采浓度和抽采量,回采工作面单产水平和煤巷进尺速度得以提高,保障了矿井安全生产及正常接替。