深孔定向钻进技术及其在瓦斯抽采中的应用

基于定向钻进原理,探讨了深孔定向钻进技术的优缺点,并结合冀中能源东庞矿的实际条件,分析了深孔钻进技术在煤层瓦斯抽采中应用的可行性。通过对高位定向长钻孔在抽采过程中的瓦斯浓度及流量进行观测分析,确定了利用定向钻孔进行高位瓦斯抽采方法的有效性,从而为深孔定向钻进技术在瓦斯治理方面的推广应用提供了一定的技术支持。     

定向钻进技术在断层发育矿井瓦斯抽采中的应用

定向钻进技术以其轨迹可控、成孔较深的优势,逐步被应用于复杂地质条件的煤矿井下瓦斯抽采。针对化乐矿断层松软破碎、层序紊乱、成孔性差的问题,介绍了定向钻进技术原理与装备,从钻孔角度分析了煤矿瓦斯抽采制约因素,总结出注浆加固与定向钻进结合的成孔方法,形成了滑动定向钻进工艺避开断层破碎带的实践经验。现场施工8组钻孔,其中孔深300 m以上定向长钻孔4组,累计抽采瓦斯375 840 m³,抽采率达到77%,单孔抽采初始浓度70%～85%,流量0.1～0.5 m³/min,有效解决了掘进工作面瓦斯超限问题。     

瓦斯抽采深孔钻进技术研究与应用

瓦斯抽采是最常采用的瓦斯治理手段,抽采钻孔的钻深、孔径、钻孔存留时间直接影响瓦斯抽采效果。本文主要针对松软突出煤层钻进技术面临的难题,施工过程中使用的装备,总结提高钻进功效的有利经验。     

高瓦斯矿井瓦斯抽采钻孔定向钻进技术研究

瓦斯抽采是解决我国煤矿瓦斯灾害的关键,而瓦斯抽采钻孔的定向钻进是影响抽采效果的决定性因素之一。采用YHD1-1000型随钻测量系统对余吾煤业N1105工作面回风巷瓦斯抽采钻孔进行现场测试,对测试钻孔轨迹进行分析,得出在定向钻进全过程中,需要钻孔轨迹仪随时掌握钻孔的钻进方向,并通过钻机来及时调整,以保证施工钻孔的方向。为抽采钻孔的轴向瓦斯运移规律研究、煤层地质状况和抽采方法研究提供理论和现实依据。     

煤矿井下瓦斯高效精准抽采定向钻进技术与装备

井下定向钻孔可实现超前、区域、精准瓦斯抽采,是煤矿区瓦斯资源开发的重要技术手段。针对煤矿井下全域化高效精准瓦斯抽采需要,在“十三五”国家科技重大专项支持下,研发了井下旋转地质导向定向钻进技术装备、碎软煤层双动力头双管定向钻进技术装备、井下大直径高位长钻孔定向钻进技术装备等3种适用于不同含煤地层、不同类型瓦斯抽采定向钻孔施工的重大技术装备。其中井下旋转地质导向定向钻进技术装备的单根钻杆自动上卸时间55 s,典型故障诊断准确率90%,随钻地层探查距离≥0.5 m,旋转导向造斜力达到1.4 t,最大成孔深度达到820 m,提升了定向钻探装备智能化水平,实现了煤矿井下定向钻进从“几何导向”到“旋转地质导向”的跨越;碎软煤层双动力头双管定向钻进技术装备的套管动力头额定转矩6 000 N·m,钻杆动力头额定转矩3 000 N·m,护孔筛管直径达到Ф75 mm,0.3≤f≤0.5(f为煤岩层坚固性系数)的碎软煤层中孔深250 m以上钻孔的成孔率达到75%,将定向钻进适用地层范围由f≥0.8拓宽至f≥0.3,实现了碎软煤层区域递进式瓦斯抽采;井下大直径高位长钻孔定向钻进技术装备的额定转矩23 000 ...     

复杂松软突出煤层瓦斯抽采深孔钻进技术

分析了松软突出煤层深孔钻进困难的原因,指出瓦斯激流及煤屑楔的形成阻滞了钻孔的顺利施工。在此基础上,提出双动力协同排渣技术,以提高排渣能力,实现均匀、安全、快速钻进;在地质构造复杂地带,采用递进式钻进施工方式及钻孔有效抽采段的有序结合来保证瓦斯治理质量。现场应用表明:采取综合措施后,平均单孔钻深及日进尺大幅度提高,瓦斯抽采效率得到明显改善。     

采前瓦斯抽放定向钻进技术

本文介绍了定向钻进系统的最新进展，以及它在许多方面的应用，其中包括煤层内瓦斯抽放，采空区瓦斯抽放，煤层气商业回收等。这里介绍的均为REI钻进公司在定向钻进方面的应用。     

定向钻进技术在煤矿保护层开采卸压瓦斯抽采中的应用

针对西北某煤矿上保护层开采过程中卸压瓦斯大量逸散至工作面,常规钻孔存在工程量大、抽采效果差等问题,采用煤矿井下定向钻进技术对下部被保护煤层卸压逸散出的游离瓦斯进行提前抽采,并将其抽采效果与常规钻孔进行对比分析,同时对不同层位的定向钻孔瓦斯抽采效果进行考察对比.研究表明,同一区域的定向钻孔瓦斯抽采效果优于常规钻孔,其单日...     

顶板千米定向钻孔在矿井瓦斯抽采中的应用

为解决某矿上覆3#煤层采空区瓦斯超限问题,运用RFPA模拟"三带"分布规律,确定裂隙带的高度,并根据94306综采工作面的实际条件,确立了普通高位钻孔的抽采参数,结合ZDY6000LD型井下千米定向钻机的特性,提出使用定向顶板高位钻孔替代普通顶板高位钻孔,并进行了试验。结果表明,定向顶板高位钻孔与普通顶板高位钻孔具有相同的抽采效果,但定向顶板高位钻孔具有施工钻场数量少、钻机移动次数少、钻孔工程量少的优点。     

矿井瓦斯抽放深孔弯曲钻进工艺的研究

本文详细介绍了瓦斯抽放深孔弯曲钻进的工艺设计、具体操作方法与试验结果，并对适用钻具进行了分析。     

高瓦斯矿井千米定向钻孔瓦斯抽采技术

为进一步研究顶板千米定向钻孔的技术原理和工艺参数确定方法,以三元煤矿2305综放工作面为例,结合其地质和通风特点,对回采过程中采空区岩层的结构变化与瓦斯积聚规律等进行了研究,并计算了定向钻孔的垂直层位高度和与回风顺槽的水平投影距离等参数,在此基础上,制定了2305工作面的顶板千米定向钻孔抽采方案,监测表明抽采效果良好,同时解决了上隅角瓦斯浓度超限问题。     

煤层深孔注水技术在薛湖煤矿瓦斯抽采中的应用

结合煤层深孔高压注水技术对顺层钻孔的瓦斯抽采机理,对薛湖煤矿2107工作面进行煤层注水工业试验,分析了煤层高压注水后的抽采效果。结果表明,高压注水使煤层裂隙发育充分,煤层透气性及煤体塑性增加;瓦斯抽放日抽采纯量增加一倍,瓦斯抽采效率明显提高;注水后煤体残留的水分也对瓦斯解吸有抑制作用;最终达到防治煤与瓦斯突出的效果,缩短了工作面消突时间,提高了工作面生产效率。     

近水平千米定向钻机在矿井瓦斯抽采中的应用

针对目前井下常规钻机能力偏小,瓦斯预抽期较短,矿井掘抽采比例严重失调的现象,采用VLD-1000型和ZDY6000LD型井下千米定向钻机,根据工作面掘进、回采接续和目标区域瓦斯赋存的特点设计、布置钻场钻孔。详细介绍了钻孔施工过程、施工情况及瓦斯抽采效果,千米定向钻进相比于传统常规钻进工艺,定向钻孔的单孔成孔距离、钻孔煤孔比例、瓦斯抽采浓度分别为原穿层钻孔的6.0、2.3、2.0倍,具有瓦斯抽采率高、预抽期延长、钻孔施工适应性强、钻孔覆盖范围大等特点。     

沿煤层定向钻进瓦斯抽采技术在宁夏矿区的应用

概述了沿煤层定向钻进技术的发展现状及其定向钻进系统特点,基于该技术在宁夏矿区瓦斯抽采中的工程实践,综合分析了沿煤层定向钻孔的瓦斯抽采效果与各抽采参数间的相互关系,通过与该矿传统穿层钻孔瓦斯治理技术相比较,得出了沿煤层定向钻进技术在瓦斯治理工程中的7大优点,为该技术在国内相应地质条件下的推广应用提供了可靠的依据.     

高瓦斯矿井本煤层定向钻孔瓦斯抽采技术应用

为解决高瓦斯矿井工作面瓦斯治理问题,新源煤矿在12213工作面采用本煤层定向钻孔瓦斯抽采技术,选取适合矿井现场实际条件的钻孔参数进行瓦斯预抽钻孔施工,取得了良好的瓦斯抽采效果。证明定向钻孔瓦斯抽采技术在高瓦斯矿井本煤层瓦斯治理中具有明显优势。     

定向钻进技术在松软煤层瓦斯抽放中的应用

为了提高松软煤层瓦斯抽采钻孔深度、增大钻孔煤层进尺,利用定向钻进技术钻孔轨迹可控的优势,通过优化定向钻孔布置形式和采用定向钻进用冲洗液,试验钻孔深度超过700 m,煤中连续进尺超过400 m,在一定程度上提高了松软煤层瓦斯抽采钻孔深度和煤中进尺,也使得定向钻进技术在松软煤层瓦斯抽采钻孔施工中具有更好的应用与推广价值。     

螺旋钻进技术在松软煤层瓦斯抽采中的应用

介绍了螺旋钻进技术基本原理,结合工程实例总结出松软煤层瓦斯抽采螺旋钻进施工中必须注意的几个问题,并对螺旋钻进技术进行了展望.     

深孔预裂爆破在工作面瓦斯抽采中的应用

针对候村煤矿3605工作面因煤层透气性差导致本煤层顺层钻孔瓦斯抽采浓度低、预抽时间长等问题,采取深孔预裂爆破对煤层进行致裂增透,通过工程实践及效果对比表明：采用深孔预裂爆破后的顺层钻孔平均瓦斯抽采浓度由30.2%提高到56.7%,抽采浓度降至5%以下用时由185 d降至91 d,综合评估瓦斯抽采效率提高一倍。     

矿井瓦斯综合抽采技术

矿井瓦斯治理有多种方法，联合几种抽采方式综合治理，可提高煤层开采的安全性。