基于钻屑法的瓦斯抽放钻孔封孔长度研究

为了提高瓦斯抽放效率,明确合理的瓦斯抽放钻孔封孔长度,基于对瓦斯抽采钻孔封孔深度影响因素的分析,结合巷帮应力分布状态,采用钻屑法对瓦斯抽放钻孔封孔长度进行了研究。研究表明,瓦斯抽采钻孔的封孔深度须穿过巷帮卸压区,进入应力升高区才能起到较好的封孔效果。运用钻屑法测定南岭煤矿4101工作面卸压带范围和应力峰值所在位置,确定了其合理封孔深度为8～10 m,通过现场应用表明,瓦斯抽采效率提高25%以上。     

本煤层双套管瓦斯抽采技术与研究

针对某矿M8-2煤层本煤层钻孔抽采瓦斯体积分数低、瓦斯纯量不高、塌孔、堵孔等导致抽采效果不理想的问题,研究出使用本煤层双套管瓦斯抽采设备对井下钻孔进行瓦斯抽采。介绍了双套管管径与长度对瓦斯抽采的影响,分析了双套管高效抽采的原因以及井下双套管的施工工艺。并在11-2煤层E1305工作面进行了现场应用,结果发现,钻孔密封性提高,塌孔、堵孔现象鲜有发生,瓦斯抽采体积分数接近90%,抽采瓦斯纯量是之前的1.8倍,抽采一个月后瓦斯流量仍居高不下,有效抽采时间较之前延长了15d,预抽煤层瓦斯率达到46%,瓦斯抽采效果明显改善。     

镇城底矿28620工作面大直径钻孔瓦斯抽采技术研究

为有效防治镇城底矿28620工作面回采期间采空区上隅角瓦斯积聚超限的问题,通过对工作面地质及瓦斯赋存规律进行分析研究,提出大直径钻孔“以孔代巷”上隅角瓦斯抽采技术,然后对钻孔抽采上隅角瓦斯进行数值模拟研究,并通过fluent数值模拟软件进行顺层钻孔瓦斯抽采模型的建立,对不同抽采负压下钻孔瓦斯流量进行分析。现场实践取得良好效果,有效防治上隅角瓦斯积聚浓度超标问题,保证工作面安全回采,缓解采掘接替紧张的局面,同时也为矿井地质条件相类似工作面瓦斯抽采治理提供参考与借鉴。     

煤矿瓦斯抽采钻孔施工技术研究

瓦斯治理是煤矿安全高效开采的基础。通过对山西北部某高瓦斯矿井地质条件的研究,分析设计了9号煤层瓦斯抽采钻孔的钻孔角度、钻孔长度、开终孔直径等抽采钻孔基本参数,施工后达到了预期的抽采效果。     

综采工作面采用钻孔瓦斯压力压降法确定瓦斯抽采影响半径的应用

钻孔瓦斯抽采影响半径直接关系到预抽钻孔的设计、布置和预抽时间的长短,是瓦斯抽采的关键环节,因此合理地选择钻孔瓦斯抽采半径确定方法至关重要。钻孔瓦斯压力压降法是现场测试法其中的一种,其原理科学,现场操作简单实用。通过双龙煤矿21604综采工作面顺层抽放钻孔抽采影响半径采用钻孔瓦斯压力压降法确定的应用,以此阐述钻孔瓦斯压力压降法的原理、实施步骤和具体数据成果,为广大煤矿瓦斯治理工程技术人员提供技术借鉴。     

煤矿井下瓦斯高效抽采技术的应用研究

为了解决煤矿井下高瓦斯煤层瓦斯涌出量大、瓦斯浓度高的不足,提出了一种本煤层顺层钻孔预抽+穿层钻孔对临近煤层和覆岩裂隙带进行抽采+采空区的组合式抽采方案。文章对不同区域的瓦斯抽采技术要点和方案进行了分析,确定了瓦斯抽采的可靠性。根据实际应用表明,新的组合式瓦斯抽采技术,能够实现对不同区域瓦斯的综合治理,井下瓦斯的平均抽采率达到了64.7%,使井下作业面的瓦斯浓度始终保持在了0.55%以下,有效保证了井下作业安全性。     

低透气性煤层合理封孔深度研究和实践

瓦斯抽采钻孔合理封孔深度的确定一直以来是一个困扰矿井抽采人员的难题,若封孔段处于松动区内,钻孔内的瓦斯将会沿着封孔段钻孔周围煤体漏气,严重影响抽放效果,导致人工、设备及材料费用的损失。因此,钻孔的合理封孔深度不仅是瓦斯抽放的一个重要环节,而且是提高瓦斯抽放效率的关键。通过测定瓦斯涌出初速度q、S钻孔每米钻屑量S、打钻时间s三项指标确定合理封孔深度,既能保证最大限度抽出煤体中赋存的瓦斯,又有利于掌握封孔材料的消耗情况。     

关于顺层钻孔瓦斯抽采半径及布孔间距分析

晋城煤业集团长平煤矿为高瓦斯矿井,有效测定出长平煤矿瓦斯的有效抽采半径,确定出合理的顺层钻孔间距大小,对于矿井安全开采工作至关重要。通过使用测定钻孔周围煤矿特定时刻的瓦斯含量方法,对晋城煤业集团长平公司的开采工作面的瓦斯分布情况展开研究,并针对顺层钻孔瓦斯抽采半径及其布孔间距进行了重点分析,有效提高了煤矿瓦斯抽采效率。     

基于压降法的煤层顺层钻孔抽采半径测定

区域瓦斯抽采中,顺层瓦斯抽采方法是一种广泛运用的预防煤与瓦斯突出的措施之一,为了确定屯兰煤矿顺层钻孔有效抽采半径,以2#、4#、8#、9#煤为研究对象,通过对各煤层的瓦斯压力及煤的灰分、水分、孔隙率、容重的测定,采用直接测定法测定了顺层钻孔的有效抽采半径。结果表明,屯兰煤矿各煤层钻孔瓦斯抽采时间为30d～60d是合理的,2#煤层抽采半径设计为2m～4m,8#煤层抽采半径设计为2m～4m,4#、9#煤层抽采半径设计为3m～5m。     

马堡煤矿顶板运动对邻近层瓦斯抽采效果影响研究

根据马堡煤矿8204综采工作面邻近层瓦斯涌出特点,提出了大直径顶板长钻孔邻近层瓦斯抽采工艺。结合马堡煤矿工程实践,通过分析工作面支撑压力与瓦斯抽采量的变化关系,可以得出钻孔抽采瓦斯量的变化滞后于顶板运动1-2个工作班,瓦斯抽采量的峰值与顶板周期性来压的步距具有一致性,提出了初采和周期来压期间邻近层瓦斯治理相应措施。     

顶板穿层钻孔带压封孔方法

钻孔抽采瓦斯的效果主要取决于钻孔封孔质量,带压封孔技术能够提高抽采钻孔的封孔质量,提高钻孔抽采效果。但是,在现场应用过程中,经常出现封孔水泥浆漏浆导致钻孔报废的情况。新河煤矿通过地面模拟试验,找出了导致封孔水泥浆漏浆的原因,提出了"五段四管三步"带压封孔法,给出了封孔的主要技术参数,解决了顶板穿层钻孔带压封孔漏浆导致钻孔报废的问题,提升了抽采钻孔的封孔质量,提高钻孔抽采浓度、抽采纯量,达到了带压封孔提高抽采效果的目的。通过井下两个相邻钻场进行试验对比,单孔抽采浓度平均提高2.5倍,单位时间内抽采纯量增加1.8～2.2倍。     

瓦斯抽采钻孔封孔技术改进研究与应用

针对宏远煤矿系高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井属于低透气性煤层,瓦斯抽采困难、抽采效率低、达不到燃料级浓度等问题,提高封孔质量方面采用新装备、新工艺、新方法,并改进封孔技术,提高了抽采钻孔封孔质量、单孔抽采量和整体瓦斯抽采浓度,为保障矿井安全高效生产奠定了良好基础。     

不同钻孔间距对瓦斯抽采的影响研究

提出采用多场耦合煤层气开采物理模拟试验系统就瓦斯抽采模进行拟试验,并分析不同钻孔间距对瓦斯抽采效果的影响。结果表明,不同钻孔间距通过影响瓦斯抽采流量和瓦斯有效抽采面积,进而影响瓦斯抽采效果。当相邻钻孔间距为250 mm时,瓦斯的抽采流量和有效抽采面积最大,分别为2 342 L和26 455.4 mm²,瓦斯抽采效果最好;当相邻钻孔间距为504 mm时,瓦斯的抽采流量和有效抽采面积分别为2 320 L和22 462.6 mm²;当相邻钻孔间距增大到784 mm时,瓦斯的抽采流量和有效抽采面积分别为2 270 L和17 730.3 mm²。     

水力割缝-水力压裂联合增透技术应用

为了提高西南矿区煤层松软、透气性差、瓦斯抽采率不高、钻孔过程中塌孔,堵孔现象严重的问题,研究出将水力割缝与水力压裂两种技术结合起来共同对煤层进行卸压增透。在某煤矿14102工作面进行了联合增透、单一水力扩孔割缝增透、普通钻孔抽采四种抽采方法的对比,现场验证结果表明,水力割缝-水力压裂联合增透技术比其他单一水力扩孔、普通钻孔抽采效果有显著提升,瓦斯抽采浓度和抽采纯量都有大幅度增长,联合抽采瓦斯浓度比水力压裂抽采提高了10%,比水力割缝提高了16%,比普通钻孔抽采提高了25%。并且记录联合增透技术抽采后一个月内瓦斯抽采量,分别是其他三种抽采方法抽采量的1.6、1.8、6.9倍,高效抽采时间持久,瓦斯浓度居高不下。     

低透气难抽煤层裂隙带钻孔抽采效果研究与实践

山西潞安集团司马煤业有限公司井下开采的3号煤层属于单一厚煤层,煤层透气性较差。结合裂隙带钻孔抽采实测数据,研究分析了裂隙带钻孔布孔方式、终孔层位等参数以及工作面推进情况对其抽采效果的影响,为同类型煤层回采工作面瓦斯抽采提供了借鉴价值。     

高位定向长钻孔在综放工作面顶板裂隙瓦斯抽采中的应用研究

11203综放工作面回采的11#煤层具有瓦斯含量高、抽采难度大等问题，常规的顺层钻孔以及顶板高位钻孔难以有效解决回风巷及回风隅角瓦斯浓度高问题。为此，提出用高位定向长钻孔抽采顶板裂隙瓦斯，通过大直径钻孔提高抽采效果。依据现场条件确定高位定向长钻孔布置层位及施工方案并进行工程应用，现场应用后，高位定向长钻孔瓦斯浓度、抽采量均保持高位，采面回风巷及回风隅角瓦斯浓度分别控制在0.4%、0.6%以内，取得较好瓦斯治理效果。     

近距离煤层群回采工作面瓦斯超限防治技术研究

山西A矿开采煤层为近距离煤层群,在M7号煤层开采期间由于受到瓦斯超限影响,采面回采速度缓慢。为了确保采面生产安全,寻求采面瓦斯治理措施,该矿综合对比分析高位瓦斯抽放钻孔、采空区抽采钻孔以及高位瓦斯抽放巷三种瓦斯治理技术,并最终采用高位瓦斯抽采巷作为治理采面瓦斯超限技术手段。在采面布置高位瓦斯抽采巷,采面瓦斯超限问题得以有效治理,采面推进速度由原来的20m/月提升至52m/月,同时高位瓦斯抽采巷抽采瓦斯浓度较高(平均在30%以上),可以实现瓦斯资源的高效利用,提升矿井经济及社会效益。     

瓦斯抽采钻孔封孔研究

为提高深部低透煤层瓦斯抽采钻孔封孔质量,本文基于深部低透煤层瓦斯抽采钻孔封孔现存问题,分析了几种主要封孔方式主要技术特点与存在的不足,并提出了一系列改善"两堵一注"带压封孔效果的对策,以供同行参考。     

3405综放工作面瓦斯综合治理技术研究与应用

为了合理抽采综放工作面瓦斯,通过对工作面地质概况、瓦斯含量及巷道布置分析,确定了"本煤层钻孔+高位钻场钻孔+定向钻场钻孔+沿空留巷插管"抽采瓦斯综合治理技术,并对抽采钻孔进行了参数设计。结果表明,该技术可有效抽放瓦斯,瓦斯涌出量减小,提高了瓦斯抽采能力,保障了工作面安全高效生产。     

本煤层瓦斯抽采钻孔注浆封孔工艺优化应用

抽采钻孔模式下煤层瓦斯的操作工艺效果水平不足,瓦斯抽采浓度低,聚氨酯膨胀密封,聚氨酯压浆封孔。采用有效的气压灌注操作模式,实施现场试验分析。依据封孔段的位置,对郎端实施聚氨酯的膨胀袋内压力操作,明确聚氨酯标准。根据聚氨酯充分膨胀情况,封堵路段的两端前后操作腔,注入高压水泥浆,填充钻孔周围的裂缝操作。水泥浆凝固后,钻孔形成支护,提升钻孔的稳定性。传统的聚氨酯膨胀封孔无法保证压注浆封孔的情况,需要实施有效的孔压斯浓度分析,提高至30%左右,确保抽采效果合理。