深孔定点取样技术在平煤十矿的应用研究

煤层瓦斯含量是煤矿瓦斯防治的基础数据,煤层取样是现场瓦斯含量测定的关键。在平煤十矿戊8.9-20230和丁5.6-21180工作面进行了定点取样研究,采用深孔定点取样装置和孔口接粉两种方式进行取样,分别测定瓦斯含量并进行了对比分析。考察了深孔定点取样技术在平煤十矿取样的适用性,结果表明:深孔定点取样技术可实现定点、快速取样,取样深度达到72 m,取样时间控制在5 min以内。利用深孔定点取样技术取样进行瓦斯含量测定,可有效提高煤层瓦斯含量测定的准确性。     

深孔定点取样技术在大湾煤矿的应用研究

瓦斯含量是瓦斯防治的基础依据,取样是现场含量测定的关键。在大湾煤矿西井X11101工作面进行了定点取样研究,采用深孔定点取样装置取样和孔口接粉2种方式进行取样,分别测定瓦斯含量并进行了对比分析。考察了深孔定点取样技术在大湾煤矿取样的适用性。结果表明:深孔定点取样技术可实现定点、快速取样,取样深度已达到87 m,取样时间控制在5 min以内。利用深孔定点取样技术取样进行含量测定可有效提高煤层瓦斯含量测定的准确性。     

SDQ-73型深孔快速取样装置适用性研究

煤样的质量是瓦斯含量直接测定技术的关键。针对目前取样过程中存在的问题,展开了对SDQ-73型深孔快速取样装置的使用性研究;通过在焦煤能源有限公司演马庄矿27131工作面回风巷(下段)的初试得出了取样效果较差的原因,并对取样工艺技术进行改进,经过改进后的再试验,实现了SDQ-73深孔快速取样装置快速、定点、深孔取样,完全符合GB/T23250《煤层瓦斯含量井下直接测定方法》的取样要求,可在类似条件矿井推广使用。     

深孔定点取样装置在中岭煤矿的优化应用

以中岭煤矿一井12033工作面为试验点对深孔定点取样装置进行了效果考察。根据初期取样结果对取样装置进行了优化研究,由数值模拟结果及后期取样效果可知:6喷嘴与8喷嘴喷射器串联内嵌于取样尾辫时所产生的负压最大,可达到-11 164 Pa,优化后的取样装置最大取样深度达102 m,取出煤样较多且取样时间不超过5 min,符合取样技术要求,适用于中岭煤矿的取样需求,优化后的取样装置更具推广价值。     

SDQ-73型深孔取样装置在松软高突煤层中的适用性研究

煤层瓦斯含量井下直接测定结果的准确性很大程度上取决于所取煤样的质量。针对松软高突煤层中取样问题的现状,展开了SDQ-73型深孔取样装置在松软高突煤层的适用性研究。通过在首山一矿二1煤层12050、12061工作面的井下试验,分别完成了SDQ-73取样适用性试验及孔口接粉取样试验,并对两种取样方法的测试结果进行对比分析,得出该深孔快速取样装置可实现在松软高突煤层中的深孔、定点、快速取样,且取样质量明显高于传统的孔口接粉取样,完全符合GB/T23250《煤层瓦斯含量井下直接测定方法》的取样要求。     

新大地煤矿瓦斯含量定点取样对比试验研究

为提高瓦斯含量测试准确性和可靠性,新大地煤矿引进深孔定点取样装置,在15403工作面回风巷向原始煤体中施工4个取样钻孔进行定点取样对比试验。试验表明,深孔定点取样的瓦斯含量测定结果的准确性和可靠性更高,取样时间符合规定要求,并且整个井下取样过程耗时更短,较之矿井日常采用的孔口接粉及岩芯管取样具有明显优势。     

取样钻头内嵌环形喷射器喷嘴参数研究

环形喷射器是实现井下反循环取样技术的关键部件。采用数值模拟和现场实验相结合的方法,研究了取样钻头内嵌环形喷射器的性能。研究发现,对于取样钻头内嵌的6喷嘴环形喷射器,喷嘴安装角和喷嘴直径是影响喷射器性能和取样效果的关键参数。通过喷射器的负压指标、效率指标及现场实验得出:喷嘴安装角为15°、直径为2.1 mm的6喷嘴环形喷射器性能最优。内嵌该喷射器的取样钻头现场应用中取样效果在取样深度、取样时间和取样质量方面均满足瓦斯含量测定的取样要求。     

深孔定点快速取样技术在钻屑瓦斯解析指标 K1值测试中的应用

钻屑瓦斯解析指标K1值是综合反映煤层瓦斯含量及卸压初期瓦斯解吸速度大小的指标,是确定煤层局部突出危险性程度的关键参数,对煤与瓦斯突出灾害防治起到了重要作用。本文针对煤矿采用麻花钻杆机械排渣取样方法取样测试K1值过程中存在的无法准确确定取样位置和煤样暴露时间,有效测试深度浅,现场测值与实际情况误差较大等问题,利用基于反循环钻进原理研发的深孔定点快速取样技术及装置对K1值合理有效取样测试深度进行了研究。研究结果表明：深孔定点快速取样技术利用双壁钻杆的中心管将钻孔底部煤样快速排出,所取煤样中未掺混钻孔壁上的煤粉,达到了定点取样的要求,保证了测定煤样的有效性,且取得足够数量的煤样时间不超过2min,有效降低了煤样暴露时间,可以有效提高时K1值的有效测定深度及测定结果的准确性,在仲恒煤矿和湾田煤矿采用深孔定点快速取样技术可增加钻屑解吸指标K1值有效测试深度至30m。     

瓦斯含量法预测突出危险新技术

介绍了瓦斯含量直接快速测定工艺装备和基于瓦斯含量指标突出危险性深孔预测等方面研究所取得的新成果.利用新开发的取芯装备直接在井下取芯测定煤层瓦斯含量,取样深度超过了50 m,瓦斯含量测定时间一般不超过8 h.经过理论分析、数值模拟和现场考察对比试验结果表明:采用瓦斯含量指标预测突出危险性具有良好的敏感性,瓦斯含量指标预测突出危险在技术上是可行的.     

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。