高压水射流扩孔技术在丁集矿的应用

丁集煤矿是高瓦斯、煤与瓦斯突出矿井,为节省抽放钻孔施工量,在西一采区低抽巷进行了高压水射流扩孔技术应用。通过对2组扩孔和未扩孔抽放钻孔抽放前后的透气性系数、瓦斯压力、瓦斯含量以及抽放量的比较分析,确定高压水射流扩孔技术适用于丁集矿11-2煤层,应用此技术可大幅提高钻孔抽放效率、缩短预抽期、有效降低煤层瓦斯压力、瓦斯含量、增大煤层透气性系数,并至少减少1/2的抽放钻孔施工量。     

机械式扩孔技术在低透气性煤层煤巷掘进的应用

在低透气性的突出煤层煤巷掘进中,目前常规的钻孔抽放很难消除煤层的突出危险性,必须增加煤层的透气性。机械式扩孔技术能保留较小的开孔直径,能满足防突规定的要求,而在钻孔深部扩大钻孔直径,产生了较好的卸压、排瓦斯的效果。机械式扩孔与顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域措施相结合,能消除煤巷掘进的突出危险性。     

井下抽放瓦斯设备的自动控制系统

瓦斯抽放现已公认是回采瓦斯煤层作业中的现代化采煤方法之一。瓦斯抽放技术在世界主要煤田中以不同方式被广泛地采用了。本文只谈英国大多数煤矿中所采用的垂直钻孔法。垂直钻孔法垂直钻孔法就是从回风平巷并常与平巷成直角地向采空区的上部或下部地层,打长倾斜钻孔,钻孔的长度、斜度、方向和孔距是由煤层条件决定的,同时也取决于钻孔的经验。向各个钻孔插入竖管,通过钻孔抽吸瓦斯。然后将     

采用长水平钻孔预抽煤层瓦斯

<正> 一、前言打煤层水平钻孔是一项较新的技术。美国有记录的最早煤层瓦斯抽放孔于1958年在团结煤炭公司的汉弗莱矿打成。斯平德勒(Spindler)和庞德斯通多年从事垂直和水平瓦斯钻孔的试验,并在1960年得出这样的结论:矿井采前打水平孔抽放瓦斯是瓦斯抽放中最有发展前途的一种方法,但其能否有效而广泛得以应用还要取决于长水平孔的打孔能力(300～600米)和合理而精确的定     

超高压水力割缝技术在N1103胶带顺槽中的应用

为了降低某可抽放-较难抽放煤层瓦斯含量,提高瓦斯涌出的均匀性,杜绝发生瓦斯事故,采用超高压水力割缝技术在已施工的钻孔中对煤体割缝、钻扩孔。结果表明,单孔抽采纯量为普通孔的3. 33倍,万米抽采量为普通孔的2. 69倍;极大地提高了煤层瓦斯抽采量,加快降低了煤层瓦斯含量,从而缩短抽采达标时间,符合《采煤工作面抽采达标评判标准》要求,促进了矿井安全高效生产。     

SZC—1型水平钻孔测斜仪的研制与试验

随着我国抽放瓦斯技术的不断发展，尤其是水平长钻孔抽放邻近层卸压瓦斯技术的应用，钻孔轨迹的控制以及定向钻进已成为该抽放方式的关键技术，而钻孔测斜是实现这一技术的前提条件。一个钻孔打出后，能否取得预期的抽放效果和服务期限在很大程度上取决于钻孔轨迹是否处于裂隙发育带内，这就要通过实际测孔才能确定；同样在打本煤层预抽钻孔时，欲准确判断钻孔是否钻入顶、底板，也要进行测孔。     

旋流自进式钻孔技术在瓦斯抽放中的应用研究

介绍了超短半径径向水平钻井系统的组成、旋流自进式钻头的结构及工作原理;分析了旋流自进式钻孔技术的破岩机理、钻进过程、钻进力、成孔直径和钻进深度。旋流自进式钻头应用于径向水平钻井技术,可以同一垂直孔中在不同煤层内完成多个水平钻孔,大幅度提高了瓦斯的抽放效率。     

瓦斯综合抽放技术在新安煤矿的应用

文章介绍了新安煤矿14151综采工作面采用的瓦斯综合抽放技术,包括上拐角埋管抽放,低位钻场高、低位钻孔抽放,高位钻场高位长钻孔抽放采空区瓦斯,上下巷本煤层顺层倾向钻孔预抽煤层瓦斯,边采边抽钻孔,工作面浅孔抽放,抽排风机抽放上拐角瓦斯等。通过这些综合瓦斯抽放技术,有效地降低了工作面瓦斯含量,取得了较好的瓦斯治理效果。     

煤矿瓦斯二次封孔技术

在瓦斯矿井的瓦斯抽放该过程中,为提高瓦斯的抽采率,在瓦斯抽放孔封孔抽放后,利用带压气体将微细膨胀粉料送入煤层钻孔内,微细膨胀粉料在抽采负压的作用下,渗入煤层周围的网状裂隙内,增加了裂隙内气体的流动阻力,有效阻隔外界空气进入抽采钻孔的通道,使钻孔内漏风量显著减少,实现二次封孔。大幅度提高瓦斯抽采浓度,延长有效抽采期,提高钻孔的利用率。     

突出煤层卸压增透后封孔技术研究与应用

为了解决突出煤层水力化卸压增透后,普遍存在瓦斯抽放钻孔塌孔严重、钻孔封堵难度系数大、抽采出的瓦斯浓度低、抽采衰减速度快、抽采钻孔经常出现一氧化碳等问题,传统的封孔工艺不能有效解决煤层中的裂隙对瓦斯抽采钻孔的影响,通过对高应力突出松软煤层封孔技术的研究,制定了八矿高应力松软煤层封孔工艺,提出了反压注浆封孔工艺方法。降低了瓦斯抽放钻孔漏气率、增强钻孔密封性、提高抽采浓度、消除钻孔自燃隐患,实现了瓦斯抽采最大化。     

旋转水射流割缝提高穿层钻孔抽采效果的试验研究

从旋转射流的理论基础和煤岩失效2个方面对旋转射流割缝的机理进行了研究。通过扩大穿层钻孔直径,增加了煤层暴露面积和卸压范围,提高穿层钻孔的抽放效果。结果证明,旋转水射流割缝技术技术可行,抽采效果显著,是提高穿层钻孔抽采效果的有效途径之一。     

液压马达钻机施工顺层钻孔试验

针对高瓦斯及突出煤层顺层瓦斯抽放钻孔施工困难的问题,寻求一种新的钻孔施工技术。通过对煤矿井下煤层地质条件的分析,对孔底液压马达驱动钻头旋转结合水射流破煤的钻孔技术进行了试验研究。试验表明:该钻孔工艺技术有利于充分利用水力能量,降低钻杆磨损,减少了钻杆折断的概率;新型PDC钻头能更好地与煤层相适应,大幅度地提高了破煤效率,提高了钻进速度。     

瓦斯抽放对煤层注水效果的影响初探

就瓦斯抽放对煤层注水效果的影响进行了探讨,从瓦斯抽放可增加煤层渗透性和减小水驱瓦斯阻力的角度,分析了瓦斯抽放对煤层注水的增注机理。相关实验结果表明,瓦斯抽放之后,再用瓦斯抽放孔进行煤层注水,可较大幅度的提高注水效果,而且还能减少打孔工作量,是一种高效的注水方法。     

穿层钻孔水力化卸压增透技术

低透气性煤层瓦斯抽采是我国矿井瓦斯治理的瓶颈所在。近年来水力射流技术在矿井石门揭煤、底板巷消除地应力方面有了很大的发展,因此,开展水力射流技术在本煤层强化瓦斯抽采方面的研究具有重要意义。采用水力射流扩大钻孔的直接影响范围,通过对扰动煤体的体积、表面积、单孔瓦斯抽采量、钻孔影响半径的考察,对比分析了水力射流技术和钻孔抽采技术的数据,得出钻孔直径增大11.7～19.2倍,扰动煤体体积提高3 471～6 971倍;钻孔瓦斯衰减周期延长了7～10倍;单孔抽采效果提高6～8倍。     

赵固二矿坚硬煤层超高压水力割缝增透技术应用

针对赵固二矿煤层坚硬、透气性低、钻孔瓦斯抽采效果差及钻孔工程量大等问题,提出采用超高压水力割缝技术提高瓦斯抽采效率。基于应力波原理,分析了高压水射流破煤机理,研制了适用于坚硬煤层条件且能够有效提高射流打击力的圆锥收敛型喷嘴和适用于坚硬煤层条件的定点冲击割缝方式。现场试验表明,针对坚硬煤层条件,割缝钻孔平均单刀出煤量约0.18t,等效割缝半径0.99～1.57m,割缝后瓦斯自然涌出量是普通钻孔的11.3倍,抽采纯量较普通钻孔提高3.8倍,钻孔抽采有效半径较普通钻孔增加了90%左右。超高压水力割缝技术能有效的解决低渗透性坚硬煤层的瓦斯抽采难题。     

高压旋转射流在顺层钻孔强化抽采中的应用研究

分析了旋转射流破煤增透机理,据此研发了井下高压旋转水射流扩孔系统装备及工艺并在城山煤矿进行了现场试验。现场应用表明:高压水射流扩孔后的钻孔孔径为扩孔前孔径的3.3倍;100 m钻孔的平均瓦斯抽放速度是常规钻孔的1.79倍。旋转射流扩孔增加了钻孔周边煤体的卸压范围,提高了煤体的渗透系数,从而大幅度提高了瓦斯抽放量。     

低渗煤层液态CO_2相变定向射孔致裂增透技术及应用

如何实现深部煤层瓦斯的高效抽采是保障我国煤炭企业安全生产的重要问题,而低透气性煤层瓦斯储层增产改造则是其中的核心技术和热点问题。为解决低透气性煤层瓦斯高效抽采技术难题,研究提出了地应力条件下优势射孔致裂方向的确定方法及低渗煤层液态CO_2相变定向射孔致裂增透技术,现场试验及应用研究形成了液态CO_2相变定向射孔致裂增透网格式瓦斯抽采方法。研究表明:孔壁破裂压力受钻孔方位角、倾角影响具有明显的方向性,并确定了试验区液态CO_2相变定向射孔优势致裂方向;该技术可有效增加煤样孔隙度、孔径、比表面积、可见孔比例等,改善煤岩体内孔隙结构及渗流能力,提高瓦斯抽采纯流量9~12倍,降低煤层瓦斯抽采流量衰减系数92%;现场试验及PFC2D数值模拟研究确定了该技术的影响半径为9~13 m;应用表明液态CO_2相变定向射孔致裂增透网格式瓦斯抽采方法,可有效预防低透气高突煤层巷道掘进期间的瓦斯超限问题,提高巷道掘进速度4~5倍。     

高瓦斯低渗透煤层冲孔造穴卸压增透技术及装备应用

针对我国高瓦斯低透气性煤层瓦斯抽采困难、极易导致煤与瓦斯突出的现状,分析了现有煤层瓦斯抽采的各种技术措施,研究了冲孔造穴的卸压增透原理,指出冲孔造穴是实现高瓦斯低透气性煤层卸荷增透的关键技术,并对我国水力冲孔造穴技术装备的研发进展进行了系统总结分析。在寺家庄煤矿和平煤八矿开展典型现场试验结果表明,采用目前广泛应用的煤层水力钻冲一体化装备和煤层机械扩孔一体化装备能够高效进行高瓦斯煤层扩孔造穴,降低煤层钻孔施工量,提高煤层透气性系数23.9倍以上,提高钻孔瓦斯抽采浓度和纯量在2倍以上。     

超化煤矿“三软”煤层回采工作面瓦斯治理技术

对超化煤矿主采的山西组二1煤层在工作面回采过程中采取的高抽巷瓦斯抽放技术、顶板岩石钻孔抽放技术、上隅角抽放、煤层注水等技术手段及其效果进行了系统的分析和总结,以期能够对矿井今后在瓦斯治理方面起到指导作用,也可供类似条件的矿井参考。