定向长钻孔在小沟煤矿探放水中的应用

煤矿水灾是煤矿建设和生产的主要灾害之一,施工探放水钻孔是解决水害的重要手段。传统探放水钻孔受钻孔深度浅、轨迹无法控制、钻场位置等条件限制,导致钻孔探查范围及精度有限,因此探放水定向长钻孔工艺的研究应用对解决煤矿水害问题具有重要意义。项目利用定向钻孔工艺在小沟煤矿成功施工1个采空区探放水钻孔,最大主孔孔深达714 m,并开分支孔分别从煤层、煤层顶板、煤层底板钻入采空区,单孔出水量达140 m3/h。实际应用情况表明:当老采空区位置不明时,从煤层顶板钻入采空区,疏放水效果最佳,且钻孔风险最小。     

掩护巷道掘进超前探测平行作业技术研究

陕北多数煤矿存在井下采空区老窑水、顶板奥灰水等水害治理,采用普通探放水钻孔存在钻孔距离短、精度低极易造成探测盲区等技术难题。螺杆马达结合随钻测量系统的定向长距离钻进技术是近几年来在煤矿瓦斯抽采领域发展起来的新技术,具有施工钻孔距离长、定向精度高、实时控制钻孔轨迹、分支孔绕过掘进工作面进行探放水等优点,已广泛用于煤矿井下瓦斯抽采、地质异常体探测等。重点介绍利用定向钻进技术施工长距离探放水孔,达到掘进与探放水平行作业目的,缩短工作面准备时间,提高煤矿开采经济效益。     

浅谈原海圣采空积水超前探放方案应用

文章针对原海圣煤矿井下采空区及巷道积水问题,采用定向钻机进行超前探放积水,在10号煤主运输巷设计钻场,布置4个定向钻孔;并阐述了钻孔施工各项工序。通过现场应用验证,得出本探放水技术方案取得了良好的疏放水效果,消除了水害威胁。     

基于定向钻孔的探放水技术在红会第一煤矿的应用分析

针对红会第一煤矿采空区水害治理,根据水文地质概况和采空区位置,采用了定向钻进工艺对探放水钻孔进行了设计及施工。主孔及分支孔均按设计要求进入了目标区域,最大孔深达561 m。结果表明,定向钻孔探放水技术具有轨迹可控、定位精度高、延伸距离长等优点,实现了精准探测的目标,为工作面的安全回采奠定了基础。     

超前探放防治水技术在相邻采区中的应用

为了解决潘津工业煤矿2302采空区存在积水,威胁相邻的2303切眼工作面与轨道顺槽的水害问题,通过采用超前探放防治水技术,在2303切眼工作面布置三个钻孔对2302采空区进行放水,三个钻孔累计放水50 158 m³。根据放水的实际情况以及4^#钻孔验证的结果,采用超前探放防治水技术可成功地解决2302采空区威胁2303回采面安全的水害问题。     

煤矿井下精确定向探放水技术

针对传统煤矿井顶板、采空区的探放水孔距离短、精度低易造成探测盲区等难题,以煤矿井下螺杆马达造斜定向钻技术为基础,开展定向探放水孔开孔及孔口装置安装、定向探放水钻钻进、终孔排水等技术研究,形成了一套煤矿井下精确定向探放水施工方法,可精确控制长定向钻孔轨迹的命中探测区域、一孔多分支孔增加探测区域,实现对采空区积水、富水层中水有效排放。利用其技术在宁煤石炭井顺利施工采空区放水孔7个,共排水300万m3,在中煤母杜柴登矿施工富水层探水孔3个,最大孔深708 m,实例表明本技术可以施工钻孔深度700 m以上的探放水孔,提高钻孔探放水范围和精度,有效保障煤矿生产安全。     

定向长钻孔技术在煤矿井下防治水钻孔施工中的应用

针对煤矿井下水害防治钻孔施工中采用传统回转钻进工艺施工存在钻探工作量大、钻孔轨迹不可控、探测盲区等难题,总结了定向长钻孔施工技术在探测老空区、顶板疏放水及底板加固注浆施工中的优势。现场实践表明,采用定向长钻孔技术能够实现钻孔轨迹精确控制,保证钻孔轨迹沿预定探测区域延伸,提高探测精度,为煤矿井下防治水钻孔施工提供了实践经验。     

定向钻机远距离集中探放近间距老空水的应用

文章以西铭矿近间距赋存的8号煤层与9号煤层的现场地质条件为基础,将9号煤层掘进期间探放上覆8号煤层采空区积水作为研究对象,在8号煤层采空区积水周边巷道内,通过应用定向钻机远距离向采空区最低点施工探放水钻孔进行探放水,共疏排水约75 000 m~3,巷道内钻孔孔口再无淋水现象,现场应用效果良好,解决了近间距煤层探放水难题,丰富了探放水的方法和手段。     

杨庄煤矿封闭不良钻孔治理技术应用

受采掘活动影响,杨庄煤矿Ⅲ610机巷放1孔组各钻孔套管封闭受到破坏,底板存在突水风险。为消除水害隐患,分析了煤层底板太原组上段灰岩含水层之间关系及各含水层富水性,统计了各含水层涌水量情况,选取治理关键层位,最终决定采用地面定向钻高压注浆治理技术针对性治理封闭不良钻孔水害问题。通过地面定向钻探、高压注浆组合工艺的实施,使放水孔孔底位置灰岩含水层岩溶裂隙得到充填加固,彻底切断导水通道,阻隔出水水源,总涌水量由350 m³/h逐步衰减至4 m³/h,堵水率达到99%,彻底根治了封闭不良钻孔水害问题,治理效果显著。     

巷道掘进期间富水区域探查定向钻进技术及围岩改造技术应用

充分利用煤矿井下定向钻进工艺技术的优点,在煤矿井下工作面巷道掘进期间超前施工定向钻孔,对巷道掘进区域煤层顶板含水层富水异常区进行探查和注浆治理,形成长距离掩护式定向钻孔探放水及巷道围岩改造技术。对定向钻孔成孔工艺技术、探放水孔封孔工艺技术、注浆孔注浆工艺技术和施工方法进行了介绍,并成功地在麦垛山煤矿进行了现场应用,取得良好的效果。     

精准定向钻进技术在煤矿水害治理应用

为了解决煤矿水害隐患探查及治理难题,解决常规钻孔施工距离短、难以钻入探测层位等问题,基于煤矿井下螺杆马达结合随钻测量系统定向钻进技术,介绍了一套煤矿水害探查治理精准定向钻孔施工技术,通过优化钻孔设计和轨迹精确控制技术,施工轨迹精确可控长距离定向探放水孔。结果表明:对于存在突水危险的工作面,通过精准对穿钻孔代替专用排水巷道掘进,可节省大量成本,提高效率;对于富水层探测,可有效钻进至设计层位,解决煤矿水害探查难题,为煤矿安全生产提供技术保障。     

上覆采空区和含水层叠加富水效应的工作面防治水技术

针对回采工作面上覆采空区和含水层富水叠加效应威胁工作面安全回采的问题,以典型矿井神东煤炭集团布尔台煤矿为研究对象,综合采用地面地质钻探、钻孔岩心精细编录、地面-井下物探联合探测、井下定向钻探、探采对比等技术,应用理论分析、数值模拟和相似材料模拟等方法与工程实践揭示了布尔台煤矿4^-2煤顶板采掘扰动条件下含水层富水叠加致灾机理。根据富水危险区综合探测结果,结合定向钻孔精准的区域治理方法,构建回采工作面定向钻探的水害超前区域精准防治模式,对富水区进行工程治理,累计疏放水量5.28万m³,实现了对典型工作面的安全高效顺利回采,有效控制了矿井4^-2煤采掘扰动富水叠加的灾害。     

地面区域水害治理技术在赵固一矿的应用

为了解决赵固一矿18采区煤层底板灰岩含水层水害威胁,在传统的井下注浆堵水技术基础上,结合地面定向水平孔技术,提出了煤层底板水害地面区域超前治理技术,介绍了赵固一矿二₁煤底板L8灰岩地面区域水害治理方案,总结了施工过程中的钻孔和注浆关键技术及其实施过程。采用分支孔“跳孔”注浆技术,在治理区域共注浆43次,注入干料94 277.30 t,水泥33 317.70 t,黏土46 892 m³。区域水害治理施工参数能够较好地反映底板灰岩改性加固效果,在两侧分支孔注浆施工后,中间孔每米注入干料和钻孔单位吸水率均大幅减小,表明前序孔通过注浆施工后,已经对该孔附近的裂隙进行了一定程度的充填和加固,地层的渗透性明显降低,间接验证注浆效果。探孔作业结果表明,应用地面区域水害治理技术已将L8灰岩改造成了弱含水层,治理效果良好。研究成果可为赵固一矿及其他矿区煤层底板含水层治理提供依据。     

安顺煤矿采空区探放水方案设计与实践#br#

为了解决安顺煤矿井下采空区积水问题,结合该矿采掘情况,对其9100采空区进行了探放水工作,首先计算了采空区积水量,然后进行了探放水方案设计,确定了相关排水设备及排水路线,最后评价了此采空区的探放水效果。实践表明：设计的探放水工程实践良好,既保证了巷道掘进期间不受老空区水害威胁,又省去了单独施工探放水工程所增加的工程量,减轻了施工探放水工程对矿井采掘平衡造成的生产压力。该工作的成功开展,为同类型巷道的探放水工程积累了经验。     

安顺煤矿采空区探放水方案设计与实践

为了解决安顺煤矿井下采空区积水问题,结合该矿采掘情况,对其9100采空区进行了探放水工作,首先计算了采空区积水量,然后进行了探放水方案设计,确定了相关排水设备及排水路线,最后评价了此采空区的探放水效果。实践表明:设计的探放水工程实践良好,既保证了巷道掘进期间不受老空区水害威胁,又省去了单独施工探放水工程所增加的工程量,减轻了施工探放水工程对矿井采掘平衡造成的生产压力。该工作的成功开展,为同类型巷道的探放水工程积累了经验。     

近距离煤层顶板水害立体防控技术研究——以蒙陕深部矿井为例

蒙陕地区深部侏罗系煤层开采水文地质条件复杂,矿井在开采期间面临顶板疏水难度大、排水系统压力大、掘进效率低、经济效益差等难题,提出“低位邻面截流、分区防控、层组治理”的水害防控思路,建立近距离煤层顶板水害立体防控方案和以单孔涌水量、钻孔水压力、静储量为指标的水害立体防控效果评价体系。以呼吉尔特矿区门克庆矿井3^-1,2^-2中煤近距离开采顶板水害防治为例,通过井上下钻探、物探立体探查手段,开展精细探查,建立和完善了井上、井下水文监测系统,在分析研究矿井顶板含隔水层沉积地质展布情况、富水异常区分布范围及层段和地下水流场特征等重要水文地质参数的基础上,实行上行开采的方式,首先有针对性的开展了3^-1煤3101工作面的顶板疏放水工作,并通过疏放水试验精细预测工作面涌水量,建立完善可靠的排水系统,该工作面顶板疏放水钻孔累计疏放水量达2 659.3万m³。在2201工作面掘进期间,通过超前探放水钻孔发现,相较于3^-1煤,其顶板含水层水压、水量均有不同程度的下降,说明先行开采下层3^-1<...     

裂缝带顺层长钻孔瓦斯抽采技术研究

为进一步提高采空区裂缝带瓦斯抽采效果、降低矿井瓦斯治理成本,保证工作面安全回采,曙光煤矿引进大直径顶板定向长钻孔技术对工作面覆岩裂缝带瓦斯进行抽采,同时对高位定向钻孔布置层位及施工工艺进行了研究。现场工业性试验表明,垂直方向上定向钻孔层位布设于裂缝带中下部瓦斯聚集区域17.1~22.8 m;水平方向上钻孔分布范围距回风巷15~35 m,钻孔间距为10 m。与普通高位钻孔抽采技术相比,该套技术不仅大幅减少高位钻场数量和钻孔进尺量,显著缩短施工工期和降低施工成本,而且瓦斯抽采效果明显优于常规钻进技术,平均单孔瓦斯抽采纯量由0.15 m³/min提高到1.55 m³/min,提高了9倍;钻孔抽采寿命由18~33 d提高到146 d以上,提高了4倍以上。     

老煤窑采空影响区掘进巷道超前探放水技术研究

资源整合矿井巷道掘进、煤炭开采时如何实现降低老煤窑开采破坏区影响是煤炭生产时需重点关注问题。1502运输巷采用综掘方式,巷道掘进可能存在老煤窑采空区且采空区内可能有积水,给巷道掘进安全带来一定威胁。依据现场情况,对超前探测钻孔布置方案进行设计,并在靠近老煤窑开采破坏区时采用物探(瞬变电磁探测)方式确定积水区位置,后通过布置探放水钻孔实现针对性疏排,提高探放水钻孔施工效率以及探放水针对性。现场应用后,老煤窑采空区积水得以有效疏排,实现了巷道安全掘进。     

ZYWL-6000DS型定向钻机在采空区水治理中的应用

为了探放7301工作面采空区内积水,消除水害威胁,防止7303工作面材料巷道掘进期间发生透水事故,采用定向钻进技术施工2个钻孔。定向钻孔按预期设计轨迹进行钻进,精确探测了采空区积水位置,并进行了分层位有序放水,其中1#孔钻进至积水区水位中部,透水后出水量约120 m ^3/h;2#孔钻进至积水区水位底部,透水后出水量约100 m^ 3/h,有效解决了采空区水灾害。     

综采工作面上方老空水治理技术分析与实践

为消除侯村煤业15105工作面上覆采空区积水影响,保证工作面安全回采,采用计算分析、数值模拟分析的方法为治理水患提供技术支持,同时对顺槽进行物探探测和钻孔验证。经分析,顶板导水裂缝带发育高度为55.7 m,15105工作面上方为13101工作面老采空区,且有积水,存在涌水风险。制定15105工作面探放水措施并进行探放水,经225 h排完上方13101工作面采空区积水36 300 m³,确保了工作面的安全回采。