穿层抽放钻孔防喷装置研究与应用

为解决因煤层瓦斯压力大、瓦斯含量高,施工穿层钻孔过程中易喷孔造成钻场瓦斯浓度超限和水煤伤人的问题,根据穿层钻孔喷孔特性,研制了防喷装置。采用该防喷孔装置,杜绝了打钻过程中瓦斯超限的现象,有效地保证了穿层抽放钻孔施工的安全。     

大容量高强度瓦斯防喷装置的应用

针对梁北矿穿层钻孔施工和水力扩孔施工过程中的瓦斯喷孔问题,参考其他矿井的防喷装置,根据该矿瓦斯喷孔强度大、喷孔时机不可控等实际条件对防喷装置进行了改进,制成了大容量高强度瓦斯防喷装置系统。解决了穿层钻孔施工和水力扩孔施工期间瓦斯突喷及喷孔量大,导致瓦斯超限难控制等系列问题,有效地改进了井下作业环境,增加了安全系数。总结了该防喷装置的优缺点,提出了需进一步改进的地方。     

高瓦斯极松软强突出煤层穿层钻孔防喷孔施工工艺研究与应用

针对芦岭煤矿高瓦斯极松软强突出煤层中穿层钻孔施工存在问题,研究了穿层钻孔防喷孔工艺,通过采取"预抽卸压掩护,递进顺次施工"的工序,使用防喷孔装置、配套防喷抽采系统,采取孔内下筛管措施,有效地降低了喷孔强度、降低了喷孔超限发生的概率,杜绝了滞后喷孔现象和喷孔伤人事故的发生,并提高了穿层钻孔抽采效果。     

穿层钻孔喷孔发生的突变机理及防喷孔措施

结合穿层钻孔发生喷孔的表现形式及力学条件,运用非线性理论中的突变理论对穿层钻孔发生喷孔的原因进行了解释。基于矿井钻孔安全施工的需要,介绍了穿层钻孔安全施工的防喷孔措施。通过现场应用认为:采用防喷孔措施能有效控制穿层钻孔施工过程喷出的煤与瓦斯,消除打钻过程中由喷孔引起的安全事故的发生。     

穿层钻孔防瓦斯异常涌出成套装置的研制

为了有效解决底板巷穿层钻孔冲孔时喷孔和防止瓦斯异常涌出问题,经过长期试验和摸索研制出穿层钻孔防瓦斯异常涌出成套装置。通过在新安矿14230中、下部底板巷和切眼底板巷近8个月试验应用,共计施工穿层钻孔1 358个,总钻孔工程量达30 109.8 m,冲煤量6 829 t,有效解决了瓦斯喷孔或异常涌出造成的伤人和瓦斯超限问题。     

穿层钻孔防喷孔技术和装置研究与应用

针对平煤十矿穿层钻孔施工过程中喷孔、安全问题突出、施工效率低等问题,分析了钻孔施工问题产生的原因,研究了高突煤层穿层钻孔施工期间瓦斯防治技术和防瓦斯装置,通过使用全封闭式"三防"装置和采用钻尾抽采和防延时喷孔技术等综合措施,提高施工效率,实现安全施工,为深井开采瓦斯防治、安全打钻有一定的借鉴意义。     

千米钻孔打钻防喷孔装置在双柳煤矿瓦斯抽采中的应用

在突出矿井施工钻孔经常会遇到瓦斯喷孔现象,瓦斯喷孔是突出矿井钻孔施工过程中经常发生的一种瓦斯事故,钻孔施工过程中的喷孔现象不仅仅会造成瓦斯超限,而且会对钻孔施工人员生命安全造成严重威胁,危害矿井安全生产。为减小对突出矿井钻孔喷孔的危害,设计了一种防喷孔装置,该装置主要构成部分包括封孔套管、孔口多通装置、煤气分离装置、防喷抽采管、三通排渣装置等。使用这套装置后,打钻过程中排放的水、气、渣得到有效分离。在双柳煤矿千米钻机采用该防喷孔装置后,由喷孔引发的瓦斯超限事故基本没有再发生,保障了双柳煤矿的安全生产。     

穿层钻孔高压水力扩孔防治瓦斯超限技术研究与应用

针对在低透、破碎且松软煤层中水力扩孔作业瓦斯超限的问题,开展穿层钻孔高压水力扩孔防治瓦斯超限技术的研究与应用。现场试验表明,水力扩孔作业超限瓦斯主要来源于赋存变化导致的瓦斯大量释放、钻孔堵塞集聚的瓦斯突然释放等,通过调节区域供风量、改进施工工艺、控制出渣速率、采用防喷孔装置等方法,能有效控制水力扩孔期间的瓦斯超限频率及幅度。     

深部高地应力突出煤层瓦斯喷孔防治技术

针对深部高应力煤与瓦斯突出区域进行钻孔施工时易发生钻孔喷孔现象,导致瓦斯超限和水煤粉伤人等问题,分析了打钻喷孔发生机理,提出了改进钻进工艺、增加巷道供风量、优化瓦斯喷出缓冲装置、提高钻孔抽采负压等综合防喷孔措施,结果表明:喷孔程度从初始的一次性最大5t煤水混合物,控制到间歇性的60kg煤渣;回风流瓦斯浓度从原来的1.5%,控制在0.7%以下,杜绝了瓦斯超限事故。     

突出煤层钻孔施工防瓦斯超限技术及装备

针对穿层钻孔施工(水力冲孔)期间瓦斯喷孔的问题,分析确定了水力冲孔作业期间容易引起作业空间瓦斯超限的因素,从解决孔口-防喷装置、钻杆-防喷装置、集气箱排渣处、钻杆水尾等关键地点的密封问题入手,研发了孔口防喷装置,并通过分源抽采自动控制解决抽采能力的合理匹配;防喷装置创新性的采用皮垫-毛刷综合密封,起到了良好密封效果;配套设计了瓦斯缓冲装置,能够起到缓冲、储存瓦斯的作用,有效降低防喷装置内瓦斯冲击压力;同时,根据现场反馈情况从尺寸、材料等方面进行不断优化,提高防喷装置的轻便性及耐用性,形成了完善的穿层钻孔施工(水力冲孔)防超限技术及系列化装备。     

瓦斯电闭锁式气动密封防喷装置研究

针对穿层钻孔瓦斯喷孔的突发性及喷孔强度的随机性,研发了瓦斯电闭锁式气动密封防喷装置,实现了井下作业环境瓦斯浓度实时监测及施工钻机电源闭锁、气动密封自动控制,有效杜绝了钻孔施工期间瓦斯涌出引发超限,避免了人工停钻、二次防护的滞后性,保障了现场施工人员作业的安全性。气动式固孔密封装置解决了煤渣堵塞手柄旋转困难、安装时间过长的问题;气动式固孔密封装置可与孔壁紧密结合,防止了孔口漏气;气动旋转式密封装置实现了连续密闭式自动排渣,阻断了打钻冲孔期间瓦斯涌出的通道,降低了巷道瓦斯浓度。     

钻孔防喷系统的研究与应用

井下水力化措施常导致喷孔现象发生,为有效预防贵州地区6对矿井钻孔施工时喷孔问题,提高施工的安全系数,对防喷装置进行了研究。提出了铺设专用防喷管路,充分发挥骨架风筒导风作用,同时采取增加钻孔直径、升级瓦斯抽采系统能力、优化冲孔系统等措施。通过改进措施,瓦斯超限次数减少70%以上,超限时间也明显缩短。     

云煤二矿改造穿层钻孔防喷装置

正河南永锦能源有限公司云煤二矿完成了对穿层钻孔防喷装置的改造。通过使用该装置,该矿在钻场施工发生喷孔时可有效进行卸压,从而对钻孔做到全封闭、全过程控制,符合现场安全施工的需要。该矿底抽巷穿层钻孔防喷工作一直是钻孔施工中的难点。发生喷孔时,使用老式穿层钻孔防喷装置无法进行卸压,不     

浅谈抽放钻孔施工期间钻孔喷孔治理技术

在高瓦斯矿井抽放钻孔施工过程中经常会出现瓦斯喷孔现象,为了杜绝瓦斯喷孔导致巷道瓦斯超限,在打钻防喷孔装置的排渣口及钻杆连接水便处安装尾抽,实现双重负压保证;同时对钻杆穿过孔口四通位置进行封闭,实现了孔口全封闭,使钻孔涌出的瓦斯通过负压进入主系统,不涌入巷道,实现瓦斯"0"超限。通过在胡底煤业的现场应用,得出瓦斯喷孔次数明显减少,半年内未发现瓦斯超限。可见,抽放钻孔孔口装置改造后,有效减少了瓦斯喷孔次数,防止了瓦斯超限。     

智能化钻场抽采负压装置的研究与设计

高瓦斯以及具有煤与瓦斯突出危险的矿井主要通过施工各种类型的瓦斯钻孔来降低煤层瓦斯浓度或者消除突出危险。但是钻孔施工过程中会从钻孔中涌出大量的煤渣、水、瓦斯导致瓦斯超限,严重威胁到作业地点施工人员的安全。为了避免钻孔施工过程中瓦斯超限,提高抽放系统瓦斯浓度,准确设定边打边抽时的抽放负压,在前人研究的基础上设计了一种智能化控制钻场抽采负压防止瓦斯超限的装置。该装置克服了传统防喷孔装置存在的调整抽采负压时人为随意性大、调整不及时等弊端,能有效地处理喷孔时产生的煤渣、水和瓦斯,对于减少瓦斯超限事故、保障钻孔施工人员安全、促进瓦斯清洁利用具有重要意义。     

瓦斯抽采钻孔喷孔防护装置的研制与应用

针对松软且地应力较高的突出煤层中钻孔施工时,易发生钻孔喷孔,导致瓦斯超限和煤粉突出的问题,设计了一种钻孔喷孔防护装置。该装置由钻孔封孔装置、连接装置、气水分离器3部分组成,将喷出的高浓瓦斯直接抽入矿井瓦斯抽放管中,水和煤渣进入收集系统,实现气（瓦斯）、水（打钻水）、渣（煤矸渣）的有效分离。经过松藻煤矿现场试验证明,使用该装置后,平均穿煤时间增加79.1%,平均穿煤深度增加114.7%,钻场瓦斯体积分数0.15%～0.25%,远低于1%的瓦斯允许浓度。     

瓦斯抽采钻孔施工防喷用孔口装置

突出煤层瓦斯抽钻孔施工过程中易发生喷孔现象,一旦喷孔,常常造成打钻巷道风流瓦斯浓度超限,甚至出现喷出煤粉伤人事件。防喷装置是现场防治喷孔事故的主要装备,其中孔口装置是实现防喷的关键部件;提出一种2道毛刷结构的孔口多通防喷装置,通过对喷孔发生时其内部压力场、粉尘运移特性和瓦斯浓度场的分析,结合装置各出口的气体流量特征,探讨了装置的应用效果。结果表明,对于瓦斯压力小于2 MPa的煤层,该装置具有较好的防喷效果。     

防瓦斯超限综合措施在瓦斯抽采钻场中的实践与应用

针对瓦斯抽采钻孔在施工过程中容易出现瓦斯超限的问题,在现有防瓦斯超限措施的基础上,对瓦斯治理过程中各环节存在的瓦斯可能超限的原因进行分析,提出了相应的解决方案,并在现场进行实践应用。实践证明,瓦斯钻孔施工过程中,防瓦斯超限工作主要从防瓦斯积聚和防瓦斯异常涌出2个方面入手,在易积聚点强化瓦斯监测和加大钻场配风量消除瓦斯积聚,在钻孔施工和封连孔环节采取防喷措施并及时进行连抽,将防瓦斯超限综合措施贯穿瓦斯治理全过程,实现瓦斯治理安全、高效。研究为瓦斯抽采钻孔施工过程中防瓦斯超限提供了经验。     

防喷装置在艾维尔沟矿区防突钻孔施工中的应用研究

为了解决艾维尔沟矿区突出矿井瓦斯抽采钻孔施工期间易发生喷孔导致超限的难题,通过现场考察、抽采管和巷道环境瓦斯浓度变化,分析了现有防喷装置存在的不足,并进行了改进。研究表明：现有防喷装置因没有提供可靠的瓦斯缓冲空间且排渣口未完全密封,导致瞬间涌出的大量高浓度瓦斯通过排渣口与水渣同时进入钻场,引起超限。通过改进孔口装置、增加合适缓冲体积的气水渣收集缓冲器改进了防喷装置,改进防喷装置后喷孔期间抽采管路平均瓦斯浓度提高了85%,钻场瓦斯浓度降低了62.6%,能保证防喷效果,防止瓦斯超限。     

麻花钻施工抽采钻孔防喷孔装置的改进及效果分析

针对高瓦斯矿井松软煤层中钻孔施工时,发生钻孔喷孔,导致瓦斯超限的问题,对原防喷孔装置进行了改进。解决了原防喷孔装置存在的麻花钻杆与钢制套管内壁接触摩擦产生火花、负压带抽时煤渣易吸入抽采系统等问题。经过在古城煤矿现场试验证明,使用该装置后,钻孔平均成孔深度提高了14%,钻孔平均施工时间减少了28%,平均钻场回风流最高瓦斯浓度降低了56%,平均巷道回风流最高瓦斯浓度降低了55%。