高位定向长钻孔抽采技术在上隅角瓦斯治理中的应用

为了更好地解决曹家山矿井下采空区瓦斯超限问题,本文以80105工作面为工程背景,基于理论分析和公式计算明确了定向高位钻孔的空间位置,并经现场实践分析长距离定向高位钻孔和定向顺层钻孔的瓦斯抽采效果。实践结果表明:80105工作面施工高位定向钻孔抽采浓度29.5%~69.2%,单孔混合量4.9~7.2m³/min;80103工作面施工定向顺层钻孔抽采浓度15%~52.3%,单孔混合量0.368~0.815m³/min,体现显著的社会与经济效益,保证矿井的安全生产。     

高位定向长钻孔瓦斯抽采技术在国投新集的应用研究

通过对比分析不同层位定向钻孔的瓦斯抽放效果,获得了布置定向钻孔的最佳层位。对比分析高位定向长钻孔和顶板穿层钻孔的瓦斯抽放效果,证明了前者的抽放效率更高。工作面回采时,高位定向长钻孔对降低采空区和上隅角瓦斯发挥了一定的作用。     

高位定向长钻孔近距离煤层瓦斯抽采技术试验研究

针对东庞矿近距离煤层综采工作面瓦斯涌出量大的问题,以千米钻机定向钻进技术及其配套装备为依托,进行了高位定向长钻孔近距离煤层瓦斯抽采技术试验研究。试验过程中,发现因煤层间距较小,钻孔施工穿越上部煤层而导致的卡钻、塌孔现象是该项技术实施的难点之一。高位定向长钻孔可同时抽采本煤层和邻近煤层的泄压瓦斯,瓦斯抽采流量和纯度高。高位定向长钻孔和普通高位钻孔相比,单孔平均抽采纯量是普通高位钻场的3倍以上;当处于稳定阶段后,其抽采总量高于普通高位钻孔,基本稳定在5～6 m³/min。该项技术用于工作面上隅角瓦斯治理,效果明显。     

采空区瓦斯高位定向长钻孔抽采技术研究

为了降低采空区瓦斯异常涌出风险,实现采空区瓦斯高效抽采,基于高位长距离定向钻孔技术对采空区高顶裂隙瓦斯进行抽放,以期实现采空区瓦斯有效治理.运用理论计算和数值模拟相结合的方法,对盘江煤矿23125工作面232石门钻场采空区垮落带、裂缝带范围进行确认,并以此范围为参考对高位定向钻孔进行优化设计与现场试验验证.结果表明:优...     

近距离煤层群高位定向长钻孔瓦斯抽采实践

为有效解决青龙煤矿21602工作面采煤期间上隅角瓦斯浓度超限问题,利用定向钻进技术的轨迹可控、覆盖区域广等优势,在21602工作面布置高位定向长钻孔抽采采动卸压瓦斯。介绍了高位定向长钻孔瓦斯抽采技术原理,分析了钻孔布置层位及设计方案,通过现场实践确定了21602工作面高位定向长钻孔优先布置在顶板距离煤层16～28 m区域。实践表明,21602工作面采煤期间上隅角瓦斯浓度由抽采前的最高值0.72%降低到抽采期间的0.20%～0.40%,单孔抽采瓦斯纯流量达1.58 m³/min,有效保证了工作面的高效安全回采,可为近距离煤层群上隅角瓦斯治理提供经验。     

高位定向钻孔在王庄煤矿瓦斯抽采中的应用

为了有效解决工作面回采过程中采空区和上隅角瓦斯,保证工作面回采安全。以王庄煤矿7111工作面为例,根据已有地质资料和瓦斯储量计算结果,对工作面高位定向钻孔瓦斯治理进行理论分析和参数设计。通过工作面实际抽采瓦斯测定分析,高位定向钻孔可以对回采期间的瓦斯进行有效治理,有效缓解了王庄煤矿抽、掘以及采衔接紧张问题,保证了安全生产。     

综放工作面高位定向长钻孔瓦斯抽采技术

为解决综放工作面上隅角瓦斯治理难题,提出高位定向长钻孔瓦斯抽采技术方法。以王家岭煤矿为试验对象,通过理论计算、数值模拟方法,确定高位定向钻孔布设合理层位,并以此指导高位定向钻孔施工。工业试验表明:上隅角瓦斯浓度由原0.56%~0.98%降至0.42%~0.68%,解决了上隅角瓦斯超限问题,实现了综放工作面的高效、安全生产。     

复杂顶板岩层高位定向长钻孔抽采瓦斯技术研究

基于采空区顶板“竖三带”理论和“O”型圈理论,针对大淑村矿172107工作面褶曲、断层发育和泥岩、煤线赋存等复杂顶板岩层条件,采用大角度穿层、过软岩断层期间采用专用封孔材料注浆和套管护孔等工艺技术,实现直径120 mm高位定向长钻孔在复杂地层中顺利钻进,最大深度达到538 m,并与普通高位钻孔抽采效果进行比较,结果表明:高位定向长钻孔覆盖范围更广、抽采效果更加稳定。     

定向高位长钻孔抽采位置确定及瓦斯治理效果

为了有效治理采空区上隅角瓦斯,针对九里山矿16041工作面采用定向高位长钻孔抽采上隅角瓦斯的现状,利用UDEC软件对工作面上覆岩层塑性区进行模拟,并结合现场试验,确定了定向高位长钻孔最佳抽采位置应为距离顶板13~25 m内。抽采结果表明:工作面上隅角平均瓦斯体积分数从0.78%下降到0.31%,回采工作面推进速度从3.6 m/d提高到4.8 m/d,提高了约1.33倍,保证了工作面回采安全。     

近距离煤层群高位定向钻孔瓦斯抽采技术应用研究

为有效解决工作面及上隅角瓦斯涌出量超量问题,采用ZYWL-6000DS型定向钻机在发耳煤矿50105工作面施工高位定向钻孔,单孔最大孔深达到600 m。基于O型圈理论并结合现场实践,确定了工作面高位钻孔的最佳布孔高度。通过监测高位定向钻孔的瓦斯抽采数据,发现其具有钻孔寿命高、瓦斯抽采浓度高等特点,单孔抽采瓦斯纯量可达1.8 m~3/min。随着工作面回采推进,上隅角瓦斯浓度降至0.2%～0.4%,表明高位钻孔具有显著的效果,能为工作面安全回采提供有力保障。     

煤层定向长钻孔施工钻具组合的优化配置

根据影响钻孔轨迹的因素分析以及对钻孔轨迹的预测,结合试验区的煤层赋存特点,设计了几种稳斜钻具组合型式并进行了试验。结果表明,试验中所选用稳定器的近钻头、满眼钻具组合,具有良好的保直作用和一定的纠偏能力,比较适合定向钻进的钻孔。应用不同的保直稳定组合钻具,有助于实现控制钻孔的轨迹。     

顶板定向长钻孔在矿井瓦斯治理中的应用

冀中能源峰峰集团大淑村矿172401采煤工作面位于突出危险区,预计回采期间绝对瓦斯涌出量10 m~3/min,通过在工作面停采线外施工顶板定向长钻孔抽采采空区瓦斯,有效降低了回采期间回风瓦斯浓度,解决了突出煤层回采期间回风瓦斯浓度高,上隅角瓦斯超限的问题。     

高位定向长钻孔钻进工艺研究

为了有效抽采邻近层和采空区瓦斯,提出了采用高位定向长钻孔替代顶板高抽巷进行瓦斯抽采,针对红阳三矿钻进施工时,推进阻力大等问题,进行了定向钻孔与回转扩孔相结合的钻进工艺试验,及不同弯度孔底马达与不同直径钻头组合的钻进工艺试验。试验结果表明:3-5号钻孔采用1.25°弯头孔底马达配备φ96 mm钻头钻进,钻进至350 m出现推进阻力大的问题,采用φ153 mm钻头扩孔至320 m,可以多钻进约120 m;3-2号钻孔采用1.25°弯头孔底马达配备φ104 mm钻头钻进,钻孔深度610 m;3-3号钻孔采用1°弯头孔底马达配备φ100 mm钻头钻进,钻孔深度616 m,通过减小孔底马达弯头角度、增大钻头直径均可以有效减小推进阻力,明显增加钻孔深度。     

松软低透高瓦斯煤层定向长钻孔瓦斯抽采技术研究

为解决松软低透高瓦斯煤层群上保护层开采过程中,采空区瓦斯涌出量大的问题,以曹家山矿80105工作面为工程背景,采用理论分析计算方法,研究定向拦截长钻孔瓦斯抽采下伏被保护煤层瓦斯沿裂隙向上游移瓦斯的方法、效果及钻孔数量位置。并对应用效果进行分析研究,监测结果表明定向长钻孔瓦斯抽采技术有效提高抽采效率,降低瓦斯浓度,保障矿井的通风安全。     

高位定向长钻孔高效瓦斯治理研究

为解决鹤煤三矿4202采面瓦斯积聚与抽采难题,在该采面地质条件和井下千米定向钻机平台基础上,开展了定向、长距离、大直径钻孔抽采瓦斯效率研究。以采动岩体力学为理论指导,确定了煤层顶板采动裂隙冒落高度,优化了高位钻孔的布置区位,并利用成型钻孔,实现了以孔代巷的目的。通过定向抽采钻孔内瓦斯浓度、流量等数据统计,新方案中瓦斯流量、浓度是未采取措施前的5倍以上,有效减少了采空区和邻近煤层瓦斯向工作面内的扩散,确保了人员安全。