瓦斯抽采钻孔密封材料优化配比实验研究

传统水泥基密封材料因为较长的凝固时间而导致大量的水泥浆液通过孔周裂隙流失,直接影响钻孔密封质量.基于以上问题,通过研究不同水灰比和添加速凝剂的方法来缩减水泥基密封材料的凝固时间,保证瓦斯抽采钻孔的密封稳定性,最终确定了水灰比为0.6:1,速凝剂的最优掺量为1.0％.将优化后的水泥基密封材料应用于余吾煤业公司N1103胶...     

汝箕沟煤矿对瓦斯抽采钻孔的优化

通过对矿井瓦斯抽采钻孔技术的不断优化,提高了矿井瓦斯抽采率,改善了瓦斯抽采效果,获得了非常成功的瓦斯抽采技术。     

放顶煤工作面以孔代巷抽采管路连接方式优化研究

为解决放顶煤工作面生产期间上隅角瓦斯治理难题,提出采用大直径钻孔代替联络巷的方法抽采放顶煤工作面上隅角的瓦斯。通过Fluent软件模拟腾晖煤业2-105放顶煤工作面自然情况下采空区瓦斯浓度分布规律及不同管路连接方式对采空区瓦斯浓度分布规律的影响,确定合理的抽采管路连接方式。模拟结果表明:横向大直径钻孔可代替联络巷治理高瓦斯放顶煤工作面上隅角瓦斯问题;当抽采管路采用双孔双管路的连接方式时,上隅角的瓦斯体积分数为0.25%,瓦斯抽采效果最好。现场应用结果表明:1～6组大直径钻孔抽采纯量可达到的最大值分别为1.05、1.11、1.03、1.06、1.08、1.04 m³/min,满足霍州煤电集团腾晖煤业有限责任公司对上隅角瓦斯治理的预期要求;大直径钻孔抽采过程中上隅角瓦斯浓度均在可控范围内,上隅角瓦斯体积分数为0.32%～0.74%,当钻孔距离工作面20～25 m时,处于大直径钻孔对上隅角控制的薄弱时期,上隅角的瓦斯体积分数达到的最大值为0.74%;"以孔代巷"抽采技术可有效解决高瓦斯放顶煤工作面存在的瓦斯治理难题。     

高位钻孔瓦斯抽放钻孔参数优化研究

通过对盘江矿区老屋基矿121217工作面高位钻孔分析研究,不断优化高位钻孔参数,得出了高位钻孔各项参数的优化公式。利用该公式优化高位钻孔参数后可以准确确定高位钻孔最佳层位,提高抽放效果,降低瓦斯涌出量,为盘江矿区深部开采时的瓦斯治理探索出一条新途径。     

用顶板煤层管路抽放瓦斯

本文阐述了利用15~#煤层顶板上的12~#煤层抽放瓦斯管路抽放15~#煤层卸压瓦斯的方法,文章指出用该方法进行抽放时应掌握好几个原则:①掌握合适的抽放负压以防止过大、过小而造成自然发火和抽放瓦斯浓度小于25%;②上层采空区和下部开采层的采区布置应对应重叠,否则因煤柱隔断效果不佳;③只有开采层采动后,上层的抽放才能有效果。     

高位钻孔瓦斯抽放参数优化及应用

以郑煤集团裴沟矿32003工作面为研究对象,针对工作面上隅角瓦斯超限问题,应用了采空区高位钻孔抽放技术。分析了高位钻孔抽放的原理,在理论分析和现场试验相结合的基础上,进行了抽放方法的参数优化。现场试验分析表明:在裴沟矿缓倾斜煤层中,高位钻孔布置在煤层底板以上6.5倍煤厚的高度上最为合理。实践表明,优化后抽放性能得到了改善,矿井安全水平得到了提升。     

瓦斯抽采高位钻孔参数优化研究

 为研究开滦矿区高位钻孔瓦斯抽采技术,论文对国内外高位钻孔抽放手段现状进行了分析,并以此在开滦矿区选取工作面进行了高位钻孔抽采的实践工作,研究了抽放前后工作面关键地点的瓦斯浓度变化,验证了高位钻孔的可行性,最后优化了终孔点高度、超前抽放平距、钻场间距等关键参数。研究结果表明高位钻孔参数的优化能有效防止工作面瓦斯超限。研究结果对改进开滦矿区瓦斯抽采技术,提高瓦斯抽采率方面具有十分重要的意义。     

瓦斯抽放钻孔封孔工艺改进

通过对鹤煤九矿原有封孔工艺中存在的问题进行分析,针对封孔中存在的封孔剂定位、注浆量控制以及不同倾角下钻孔封孔漏气等问题,对封孔工艺进行了改进,经现场试验对比,新封孔工艺能有效地提高封孔效果。     

高强内支撑护孔管提高瓦斯抽采钻孔稳定性技术应用研究

我国松软高瓦斯煤层分布较广,井下钻孔抽采瓦斯是目前预防瓦斯灾害的主要措施,由于松软煤层煤体硬度低,抽采钻孔在成孔与抽采期间容易坍塌、变形,瓦斯流动通道被阻塞,使瓦斯抽采效率降低。通过理论分析、实验室测定和工程试验的方法,利用高强内支撑护孔管对提高瓦斯抽采钻孔稳定性进行研究。从护孔筛管的选型入手,分析了护孔筛管在钻孔内受力特性,对比了护孔筛管材料的基本力学性能:PPR管抗压缩变形能力更强,但抗拉伸与扭转剪切能力较差;PE管在基本力学实验中表现适中,PVC管则相对较差;新型内支撑管径向抗压能力比普通管提升了3倍多。通过不同支护方式及不同类型筛管支护现场工程试验表明:护孔筛管的筛孔直径8 mm、密度6个/m或8个/m较好;内支撑筛管支护、普通筛管支护瓦斯抽采纯量与裸孔对比分别提高1.05倍、0.58倍,且内支撑筛管支护抽采达标时间大幅度下降。     

石门揭煤瓦斯抽采钻孔参数自动优化设计及应用

高瓦斯或突出矿井石门揭煤前,需要设计抽采钻孔并将钻孔位置立体展现在巷道与煤层交互面上。为解决普通AutoCAD等绘图软件无法满足大量计算的问题,本文结合煤矿瓦斯抽采的相关规定,基于Matlab软件编程,采用匈牙利算法和模拟退火算法,开发了石门揭煤瓦斯抽采钻孔参数的自动优化设计软件。应用结果表明:①自动优化设计软件可以解决基于任意煤层、巷道空间位置、抽采输入条件下的钻孔参数自动优化设计和方案对比问题,极大提高了计算效率和准确率;②图像绘制功能可以实现钻孔轨迹立体化呈现;③在确定抽采钻孔参数基础上同步设计验证钻孔布孔参数,实现抽采设计、验证的闭环控制;④实现任意补孔参数设计功能,大大提高了自动优化设计软件的实用性,解决了井下补孔参数设计问题。应用石门揭煤瓦斯抽采钻孔参数自动优化设计可以获得最优化抽采钻孔参数,极大提高了煤矿现场技术人员工作效率,为煤矿智能开采提供了重要支撑。     

煤矿瓦斯抽采管网监控与分元评价系统研究与应用

针对煤矿传统瓦斯抽采数据依靠人工测量、采集,以及分析评价过程中存在数据分析不充分、预警不及时等问题,基于瓦斯抽采基础条件,开发了系统监测评价程序,结合GD3型瓦斯抽放多参数传感器,构建了能够对各参数实时监测采集、分析报警的煤矿瓦斯抽采管网监控与分元评价系统。该系统在逢春煤矿应用表明,系统监测数据与人工手持式瓦斯参数测定仪测定结果基本一致,且实现了异常区报警、预抽时间在线评估,极大地提高了生产组织效率。     

2025年中国能源消费及煤炭需求预测

针对瓦斯储量评估精度低、抽采钻孔设计不合理、钻孔施工过程监管不到位等引起瓦斯抽采效率低,进而造成瓦斯动力灾害的问题,提出了一种基于数据驱动的瓦斯抽采钻孔精细化管控模式。首先,通过瓦斯储量的精准评估和抽采钻孔差异化设计,为瓦斯精准抽采奠定基础;然后,采用钻孔轨迹测量和打钻视频监控实现抽采钻孔的精准施工;再利用高精度流量传感器和瓦斯抽采管道参数测定仪实现抽采钻孔和抽采管网的精准监测,并通过建立抽采数据校正模型和钻孔失效判识模型进一步提升瓦斯抽采数据的质量;最后,以瓦斯抽采管控平台为基础,实现瓦斯抽采全周期的信息化集约管控。这种“工艺+管理”的瓦斯抽采钻孔管控模式,可实现瓦斯抽采钻孔设计、施工、计量、管理全周期的精细化管控,显著提升了瓦斯抽采钻孔“过程化”管控的科学性,也可为瓦斯高效、智能抽采提供新思路。

     

定向多分支长钻孔治理瓦斯技术体系研究及应用

为实现煤层瓦斯的高效率、低成本治理,对定向长钻孔“两堵一注”定点定长带压封孔测瓦斯压力技术方法进行了改进,研制了深孔定点密闭取样装置,优化了定向长钻孔强化抽采增产技术,进而形成了定向多分支长钻孔治理瓦斯技术体系。开展了现场工程试验,结果表明：在永夏矿区地质条件下定向多分支长钻孔成功施工深度达630 m以上,所研制的深孔定点密闭取样装置能够完成632 m钻孔的密封取样,密闭取样装置结构合理;实测试验区域煤层瓦斯含量、瓦斯涌出初速度、钻屑量结果一致性较好,测试结果可靠性满足要求;掘进过程中瓦斯涌出量与掘进速度呈明显的正相关关系,且瓦斯涌出量最大值位置与瓦斯含量、区域验证指标最大值区域位置一致,证明了定向多分支长钻孔治理瓦斯技术体系的可靠性。     

地面瓦斯抽采钻机车的研制及应用

目前,煤矿区地面煤层气(瓦斯)抽采是我国近几年采取的一项煤矿煤层气综合治理的重大措施,但由于技术装备和成孔工艺比较落后,使得煤矿区地面煤层气抽采工作进展缓慢.一些施工企业不得不花大量外汇从国外购买先进钻孔设备.针对这一现状,石家庄煤矿机械有限责任公司研制出适宜于我国煤层地质条件,满足煤层气高效、低成本抽采井的国内首台钻...     

顶板走向高位钻孔瓦斯抽采技术的研究及应用

腾晖矿针对矿井开采过程中遇到的瓦斯治理难题,以2-202工作面为例,详细阐述了顶板走向长钻孔钻场瓦斯抽采的钻孔布置、参数、封孔工艺,在抽采管路选型的基础上,抽采管路阻力及孔口负压,进而确定了抽采管路敷设路线,论述了抽采管路安装设计及要求,并就工程施工成本和抽采效果与高抽钻场进行了统计对比。实践检验表明,顶板走向长钻孔钻场抽采性价比优于高抽钻场,抽采效果良好,满足工作面安全回采要求,可推广应用至其他条件类似的工作面。     

上向钻孔直接测定瓦斯压力新技术研究及应用

针对当前瓦斯压力测定技术存在的问题,提出了水—套管带压封孔测压技术,介绍了该技术的原理及工艺,在丁集煤矿13-1#煤层瓦斯压力测定中进行了应用,为了检验水—套管带压封孔技术测定煤层瓦斯压力的准确性,利用煤层瓦斯压力间接计算法计算出煤层瓦斯压力与测值对比,结果表明,瓦斯压力间接计算法求得煤层瓦斯压力在1.42～1.45 MPa之间,其数据与1#、2#钻孔现场测压值1.41～1.43MPa基本吻合.