千米定向钻机在余吾煤业瓦斯抽采中的应用

通过引进澳大利亚生产的VLD-1000型千米定向钻机,分析余吾煤业煤层的地质条件与瓦斯分布,结合多年的钻孔施工经验,提出了高位裂隙钻孔对高瓦斯矿井进行"采空区抽采"技术,实践证明,该技术不仅能有效解决瓦斯涌出量大及抽采难度高等问题,还能为今后高瓦斯煤层的瓦斯治理提供技术借鉴。     

煤矿井下千米定向钻进技术及其应用

长距离定向钻孔对高瓦斯或突出煤层进行"采前预抽",既能有效解决高瓦斯或突出矿井的瓦斯涌出量大及突出危害、确保安全生产;还能减少环境污染,使瓦斯变废为宝。文以千米定向钻机在高瓦斯或突出矿井进行区域性瓦斯防治为背景,介绍了千米定向钻进新技术,分析了长距离定向钻孔中常遇的问题,提出了切实有效的解决方案,能为今后高瓦斯或突出煤层的瓦斯治理提供技术借鉴。     

五虎山煤矿瓦斯赋存规律及分源治理技术

根据五虎山煤矿近距离煤层群开采的特点,在分析矿井瓦斯赋存和涌出规律、计算工作面瓦斯涌出量的基础上,提出了"定向长钻孔区域预抽、邻近层卸压抽采、采空区瓦斯抽采"的适合近距离高瓦斯煤层群开采的分源瓦斯治理技术。该技术的应用使得矿井瓦斯涌出得到有效治理,确保了采掘工作面的安全高效生产。     

不同方式的定向钻孔在采面治理瓦斯上的应用

随着定向千米钻机在煤矿井下的推广应用,深孔定向钻进技术已广泛应用于矿井瓦斯抽采、地质构造探测等方面。利用其钻孔轨迹精确定位的特性,施工模块和条带钻孔抽采本煤层瓦斯,施工采空区定向高位钻孔抽采空区瓦斯,预测煤层的赋存状态及地质构造等异常区,实现矿井综合瓦斯治理。     

煤油气共生矿井长钻孔水力压裂高效抽采技术

水力压裂具有煤层增透、改变煤体强度等功效,针对黄陵二号煤矿瓦斯（油型气）的赋存情况及灾害治理需求,结合定向钻进高效抽采技术和水力压裂增透强化抽采的技术优势,在高瓦斯矿井长距离综采工作面进行定向长钻孔水力压裂综合技术应用。通过对钻孔施工工艺、封孔工艺进行优化,分析压裂钻孔的抽采效果,并将工作面回采期间与相邻工作面同区段相关参数进行对比。应用情况证明了定向长钻孔水力压裂高效抽采技术能够有效提升瓦斯治理效率、缩短瓦斯抽采达标周期,缓解“抽、掘、采”矛盾,保障矿井安全生产。该技术可在黄陵矿区直接应用,也可为其他类似条件下的矿井瓦斯治理提供借鉴。     

王家岭煤业18104工作面瓦斯治理技术实践

以王家岭煤业18104工作面为例,针对高瓦斯矿井工作面瓦斯治理开展技术应用研究,根据瓦斯涌出量预测计算分析了18104工作面瓦斯抽采的必要性和可行性,提出了18104工作面瓦斯抽采方案主要以本煤层瓦斯预抽为主,回采过程中采用高位定向钻孔抽采采空区瓦斯,工作面瓦斯治理效果达标,开采过程中未出现瓦斯超限现象.     

近距离煤层群高瓦斯突出煤层回采工作面瓦斯综合治理技术

为了解决近距离煤层群高瓦斯突出煤层回采工作面瓦斯超限难题,在对松河矿井1031回采工作面瓦斯地质赋存分析的基础上,采用"穿层钻孔预抽+本煤层抽采+高位巷抽采+采空区埋管抽采"等瓦斯综合治理技术,使回采过程中工作面瓦斯浓度稳定在0.5%左右,工作面瓦斯抽采率达到80%,解决了近距离高瓦斯突出煤层开采的瓦斯治理问题,确保了回采工作面的安全生产。     

近距煤层群高瓦斯矿井采空区大直径钻孔抽采瓦斯技术研究

小回沟煤矿属于高瓦斯矿井,主采03~#、2~#煤层,间距16 m左右,属于典型的近距离煤层群高瓦斯矿井,在开采03~#、2~#煤过程中邻近煤岩层瓦斯大量涌入开采空间,为了有效治理矿井采空区瓦斯及上隅角瓦斯超限的难题,针对目前采空区埋管抽采瓦斯存在的流量小、浓度低,不易管理的特点,设计采用采空区大直径管孔抽采采空区瓦斯的技术方案。结果表明:合理的抽采钻孔直径、抽采钻孔间距参数,可以为小回沟煤矿瓦斯治理提供理论及技术支撑。     

顺层定向长钻孔预抽煤巷条带瓦斯技术研究

为解决高瓦斯煤层群瓦斯致灾因素繁多、瓦斯预抽钻孔工程量大、抽采浓度低等问题,根据高家庄煤矿煤层与瓦斯赋存特征,提出定向长钻孔技术预抽煤巷条带瓦斯,在3号和4号煤层中共施工14个定向长钻孔,分析了定向长钻孔瓦斯抽采效果和抽采达标情况.研究表明,定向长钻孔预抽煤层瓦斯,抽采体积分数最大达到40％,最大抽采纯量达3965.7...     

“三软”突出煤层穿层钻孔水力压裂增透抽采瓦斯技术研究

告成煤矿为煤与瓦斯突出矿井,其主采二1煤层为突出煤层,且较难抽放。为有效解决低透气性突出煤层瓦斯治理难题,开展了穿层钻孔水力压裂增透抽采瓦斯技术研究。研究表明:穿层钻孔水力压裂可显著提高煤层透气性,并使瓦斯抽采浓度及纯量大大增加,有效解决了低透气性煤层瓦斯难以抽采的问题,可作为高瓦斯矿井、突出矿井瓦斯治理的常规手段之一。     

煤矿超长定向钻孔双侧瓦斯抽采效果研究

为了解决保德煤矿大区域瓦斯治理问题，在保德煤矿81210工作面完成了3 353 m超长定向钻孔，应用COMSOL软件模拟了煤层超长定向钻孔单侧和双侧抽采方式的瓦斯抽采压力分布，观测了3 353 m超长定向钻孔的纯瓦斯量和百米钻孔瓦斯流量等抽采数据，拟合了瓦斯抽采率曲线。结果表明：双侧抽采方式超长定向钻孔的抽采效果优于单侧抽采方式，其纯瓦斯量是单侧抽采方式的1.9～2.7倍，百米钻孔抽采量是单侧抽采方式的7倍，衰减速率是单侧抽采定向钻孔的1/3，是常规钻孔的1/20，可以实现高瓦斯矿井在低瓦斯状态下的安全回采。     

近距离高瓦斯煤层群矿井瓦斯灾害治理技术研究

为了解决乌达矿区高瓦斯煤层群开采条件下瓦斯灾害治理难题,采用DGC瓦斯含量直接测定装置开展了大量试验,并结合多元回归分析的方法,获得了矿区主采煤层瓦斯基本参数的预测模型;基于此,采用长距离定向钻孔对回采工作面实施大面积区域预抽,并在回采时结合高位钻孔对卸压瓦斯实施抽采,解决了本煤层及邻近层瓦斯预抽和上隅角瓦斯超限难题,形成了近距离高瓦斯煤层群瓦斯灾害治理技术。     

高瓦斯矿井综合瓦斯抽采技术

近几年,过去一些低瓦斯矿井随着采煤范围的日益扩大和采煤深度的加深,逐渐发展成了高瓦斯矿井,高瓦斯矿井生产的危险性远高于普通矿井,并时常有严重的煤矿事故发生。相关煤矿生产实践结果表明,瓦斯的钻孔采抽属于治理瓦斯灾害的最主要对策。文章分析了钻孔预抽采瓦斯技术,并以实际的高瓦斯矿井为例探讨了钻孔技术在高瓦斯矿井抽采中的应用。一般情况下,预抽采方式主要取决于瓦斯地质条件、瓦斯的来源和矿山技术条件。对于高瓦斯矿井而言,钻孔瓦斯预抽采技术是最佳选择。     

顺层钻孔机械造穴增透技术及现场应用研究

余吾煤业为高瓦斯矿井,主采3号煤层瓦斯吸附性强、透气性差,属于较难抽放煤层。本煤层顺层钻孔区域预抽是工作面瓦斯治理的根本措施,普通钻孔存在钻孔工程量大、瓦斯抽采效率低等问题,推广应用水力造穴增透技术后,抽采效果显著。为进一步提高钻孔抽采效率,余吾煤业公司开展机械式造穴增透技术,并在N2106回风巷顺层钻孔开展效果考察试验,机械造穴钻孔平均抽采纯量达0.053 m³/min,为普通钻孔的4～5倍。     

顶板高位大直径定向钻孔抽采瓦斯治理技术应用研究

晋煤集团寺河矿是罕见的高瓦斯矿井,为进一步降低工作面回风瓦斯,设计在W1305工作面进行顶板高位大直径定向钻孔抽采采空区瓦斯技术应用实验,通过理论分析、现场实体检测等方法表明,顶板高位大直径定向钻孔平面上距离巷道15～60 m较合理;剖面上距离煤层顶板30～45 m,钻孔瓦斯抽采浓度较大;其介入瓦斯抽采前回风巷上隅角各采集点的瓦斯浓度较高,最高达到0.65%,高位钻孔介入抽采后下降至0.4%,工作面瓦斯治理效果显著。     

大孔径超长定向钻孔综合瓦斯抽采技术研究

 摘要:为解决沙曲煤矿综采工作面上隅角和回风流中瓦斯浓度经常超限问题,结合从德国引进的长距离大孔径定向钻机,在14205工作面试验了顶板岩层千米定向长钻孔抽采邻近层瓦斯与本煤层长钻孔瓦斯抽采相结合的综合瓦斯抽采方法,为瓦斯抽采提供新的技术途径。结果表明,大孔径定向长钻孔综合瓦斯抽放技术效果明显,顶板岩石水平长钻孔抽采浓度在60%以上,平均抽采量达13.3 m3/min,本煤层长钻孔单孔瓦斯抽采浓度达15%左右,钻孔控制区域瓦斯预抽率达到35%左右,有效解决上隅角和回风流瓦斯超限问题,实现高瓦斯工作面安全高效开采。     

千米定向钻机在大宁煤矿瓦斯抽采中的应用

为了充分发挥千米定向钻机轨迹可控、过程可溯的特点,有效提高矿井瓦斯抽采钻孔施工效率和煤层瓦斯的抽采效果,以煤与瓦斯突出矿井大宁煤矿为例,先后在本煤层钻孔瓦斯抽采、煤层顶板穿层钻孔瓦斯抽采、岩层底板穿层钻孔瓦斯抽采等方面进行了VLD深孔千米定向钻机瓦斯抽采现场应用,实现了生产准备采区煤与瓦斯突出风险的有效管控、采煤工作面上隅角和采空区瓦斯的有效抽采、石门揭煤区和开拓煤巷煤层瓦斯的高效预抽,为安全、高效的采掘作业奠定了基础。同时针对开拓规划采区首采面布置过程中存在的诸多瓦斯治理问题,提出了千米定向钻机配合下的L形综掘工序和底抽巷穿层钻孔抽采的解决方案,有效提高了瓦斯抽采效率,降低了煤层残余瓦斯含量,保证了矿井的安全有序生产。     

高瓦斯矿井煤层群综采工作面瓦斯综合治理技术

针对高瓦斯矿井煤层群开采的特点,对010907综采工作面采取了本煤层预抽、底板穿层钻孔邻近层预抽、专用瓦斯治理巷等相结合的综合治理技术,取得了较为明显的效果,解决了回采时工作面瓦斯超限的问题,也为本煤层其他未采工作面提供了相对稳定的瓦斯治理模式。     

高瓦斯综采工作面瓦斯治理技术研究

W3227工作面为高瓦斯矿井首采工作面,针对该工作面瓦斯涌出量超限,制定了风巷高位钻场高位钻孔抽采采空区瓦斯、风巷埋管抽采上隅角及老塘瓦斯、机巷沿空掘巷抽采3213采空区瓦斯、顺层钻孔抽放本煤层瓦斯、风巷辅助高位边孔抽采采空区瓦斯等综采工作面瓦斯治理技术。实践结果表明,通过以上的瓦斯抽放方式,回风巷瓦斯体积分数完全可控制在0.5%以内。     

吉宁矿2104综采工作面瓦斯抽采方式及效果分析

针对吉宁矿属于高瓦斯矿井以及2104综采工作面的回采煤层瓦斯含量实际情况,进行了本煤层钻孔边采边抽、迈步式掘进预抽采、采场上方裂隙钻孔抽采、工作面顺槽上隅角插管抽放等综合方法治理瓦斯,根据抽采瓦斯量和风排瓦斯量统计结果,判断该工作面瓦斯抽放效果达标,消除了瓦斯突出与超限带来的安全隐患,满足安全回采要求。