整体式三棱螺旋钻杆的研制及其应用

低透气性松软突出煤层钻孔施工一直是国内没有很好解决的难题,就目前的现场应用来看,三棱钻杆因其特殊的结构及钻进方式,在松软煤层施工瓦斯抽放孔时取得了一定的效果,但在极不稳定的软煤层中钻进,三棱钻杆容易扭断,易发生掉钻事故。为此,结合三棱钻杆、螺旋钻杆及宽叶片钻杆的优点,研制了在松软煤层钻孔施工中更具有优势的三棱螺旋钻杆,并通过现场试验验证了钻杆的使用效果。     

针对松软突出煤层椭圆钻杆的研制

基于松软煤突出煤层中钻瓦斯抽放孔的施工特点和钻机已有配套钻杆特点的分析,设计了一种新型椭圆钻杆,并从该型号钻杆设计的理论基础、材料选择及传递的扭矩校核进行了探讨和计算。通过在松软突出煤层中打钻试验结果表明,该型号椭圆钻杆提高了钻机在松软突出煤层中成孔深度、成孔率及钻进效率,并为瓦斯抽放钻机增添了一种配套钻杆。     

综采工作面卸压瓦斯抽放技术的应用研究

在研究区煤层瓦斯地质条件研究基础上,根据卸压瓦斯抽放技术的原理及方法,以平顶山矿区三个严重突出矿井综采工作面为例,进行不同瓦斯抽放方式的应用研究,结果表明:卸压瓦斯抽放技术在提高低透气性煤层瓦斯抽放率上发挥重要作用,为进一步提高低透气性煤层瓦斯抽放率及综采工作面瓦斯防治技术提供了经验。     

平顶山矿区煤层瓦斯抽放设计技术的初步分析

文章重点介绍平顶山矿区目前主要应用的几种煤层瓦斯的抽放方法,并从应力分布、煤体结构变化、煤层透气性能、抽放效果等方面进行了技术经济分析和比较,对于如何在不同条件下,正确选择和应用适宜的煤层瓦斯抽放方法,具有重要参考意义。     

圆弧形三棱抽放钻杆在梁北矿的应用

神火集团梁北矿本煤层瓦斯抽放钻孔浅,密度小,工作面沿走向中部煤体内存在钻孔空白带,使瓦斯得不到有效抽排.介绍了圆弧形三棱抽放钻杆在神火集团梁北矿高瓦斯、高压力、软煤层中施工本煤层瓦斯抽放钻孔的应用及其优点,并对圆弧形三棱抽放钻杆与普通圆钻杆进行了比较.     

非标螺旋钻杆在软煤中的钻进技术与装备

松软突出煤层本煤层瓦斯抽放孔钻进有3大技术瓶颈,一是成孔难,二是成孔率低,三是卡埋钻、喷孔等孔内事故多。针对这3个实际问题,通过对螺旋钻杆排粉机理、钻进技术分析,以及不同型式的非标准型宽翼片大通孔螺旋钻杆的现场应用,总结出适用于不同软煤层的非标螺旋钻杆钻进技术与配套装备,使其能够推广应用。     

松软突出不稳定煤层快速钻进技术

通过分析松软煤层瓦斯预抽钻孔施工常用的几种钻进技术原理及优缺点,针对义煤集团某矿煤层赋存不稳定,本煤层瓦斯抽放孔钻进难度大,钻孔深度浅、卡钻严重、喷孔等实际问题,选择不同型号钻机、不同钻具及工艺进行现场试验,初步形成了一套适用于该矿松软突出不稳定煤层快速成孔技术与装备,对其他矿区同类煤层钻进具有借鉴意义。     

改进的瓦斯钻孔技术在松软煤层中的应用

对于突出煤层的瓦斯治理,当在普氏系数小于0.5的煤层时,在常规的抽放钻孔技术进行瓦斯抽放过程中晋煤古书院矿,采取了一种新型的瓦斯抽放钻孔技术,可以保证80%以上的成孔率,同时能够达到原技术抽放量的8倍,试验结果表明该新技术对于松软型煤层瓦斯抽放具有较为明显的效果,能够有效解决松软突出煤层瓦斯抽放钻孔钻进和成效问题,有利于突出煤层的瓦斯治理。     

深部松软煤层瓦斯抽采钻孔钻护一体化技术研究

针对平顶山矿区深部煤层煤质松软,瓦斯抽采钻孔变形和坍塌现象普遍,瓦斯抽采困难的问题,开展了钻护一体化技术与装备研究。利用有限元软件ANSYS的广义Kelvin蠕变模型,分析了不同时间煤体蠕变对钻孔应力分布的影响规律,得到了软煤钻孔周围最大垂直应力分布范围。蠕变效应造成的平均(取竖直内径与水平内径的平均值)钻孔收缩量约为61%,平均作用周期约为20 d。以上述数值分析为基础,研发了磁吸牙片限位翻转式PDC通管钻头和内附导向衬管式通管钻杆,优选PE管作为护孔管,并在平顶山矿区的首山一矿进行现场试验。试验结果表明:采用深部松软煤层瓦斯抽采钻孔钻护一体化技术后,单孔平均百米瓦斯纯流量由0.003 6 m~3/(min·hm)提高至0.010 82m~3/(min·hm),瓦斯抽采效果明显。     

回采工作面浅孔抽放技术在平顶山矿区的应用

针对平顶山矿区煤层透气性低、瓦斯预抽效果差的实际情况,研究了回采工作面前方的动压区浅孔抽放机理;根据回采工作面浅孔抽放的工艺特点,研制了配套专用快速封孔器.现场实践表明:采用浅孔抽放有效地解决了平顶山矿区低透气性煤层预抽效果差和释放钻孔施工过程中的瓦斯超限问题,取得了良好的经济效益和社会效益.     

螺旋钻进技术在松软煤层瓦斯抽采中的应用

介绍了螺旋钻进技术基本原理,结合工程实例总结出松软煤层瓦斯抽采螺旋钻进施工中必须注意的几个问题,并对螺旋钻进技术进行了展望.     

煤层软硬分层吸附瓦斯性能差异性及其对瓦斯赋存的影响

为研究煤层软、硬分层吸附瓦斯性能差异性及其对瓦斯赋存的影响,分析了煤层内软分层的形成机理及结构特征,采集了我国多个煤与瓦斯突出矿井的煤样作为试验对象,应用高压容量法开展了软、硬分层煤样吸附瓦斯性能参数的对比试验,探讨了软煤、硬煤吸附性能的差异性。在此基础上,对煤层软、硬分层吸附瓦斯性能差异性与瓦斯赋存特征之间的关联进行了研究,结果表明:试验煤样软分层的极限吸附量均大于硬分层;随着瓦斯压力的增加,试验煤样软、硬分层瓦斯含量的差值逐渐增大,其曲线的变化特征与Langmuir方程类似,并且软、硬分层瓦斯含量数值的差异主要由吸附量差值构成;煤层软、硬分层吸附瓦斯性能的差异不仅对煤层原始瓦斯赋存特征有着显著的影响,同时还将影响煤巷掘进、瓦斯抽采过程中煤体内瓦斯流场的分布规律,需要根据煤层软、硬分层的组合特点,制订切实有效的瓦斯抽采技术方案。     

突出矿井煤层群开采瓦斯抽采技术的应用

介绍了突出矿井煤层群瓦斯抽采技术,并基于平煤集团五矿,六矿合建一个地面瓦斯抽采站的煤层瓦斯抽采条件,论述了突出煤层解放层选择、高位抽采巷道的布置,通过瓦斯预测数量的分析,推荐了合理的突出煤层瓦斯抽采方法,展望了瓦斯抽采在突出煤层和高瓦斯矿井的应用前景。     

近距离突出煤层群瓦斯综合治理技术研究

近距离突出煤层群条件下,进行有效的区域瓦斯治理措施,包括必要的瓦斯抽采和煤层消突措施,能够保障开采过程中的安全。本文针对原相矿近距离突出煤层群区域瓦斯治理中存在的问题,分析目标煤层瓦斯赋存及运移规律,提出适合原相矿采掘抽衔接的区域防突措施,优化原始煤层瓦斯预抽参数和被保护煤层卸压瓦斯抽采参数,最终形成原相煤矿区域瓦斯综合治理技术。该技术的使用有效的降低了突出煤层的瓦斯含量,消除了突出煤层的突出危险性,缓解了原相煤矿采掘抽接替紧张的矛盾,为矿井的安全高效开采提供了技术保障。     

鄂尔多斯盆地低变质煤的煤层气抽采潜力-以彬长大佛寺矿为例

鄂尔多斯盆地低变质煤的煤层气资源量丰富,部分地区的煤层气勘探已显示出较大潜力。彬长矿区大佛寺矿属于高瓦斯矿井,矿井瓦斯涌出量高达155.49m3/min。大佛寺矿主要为低变质的长焰煤,煤层发育,目标煤层稳定,厚度大、埋藏浅,气含量相对较高,煤层气资源量丰富,地面煤层气抽采潜力大;主要目标煤层透气性系数高,属于可以抽采煤层,井下采煤工作面瓦斯抽采率超过73.2%,地面煤层气抽采气井产气量达到工业气流,均显示出较好的抽采潜力。     

七台河新立矿近距离薄煤层群煤与瓦斯共采技术

 七台河新立矿区具有煤层薄、透气性差、煤坚固性系数小、瓦斯含量高等特点,同时煤层群具有分组性,各组内煤层间距较小。为解决邻近层瓦斯涌出量大、顺层钻孔施工难度大、本煤层抽放效果差,回采工作面上隅角和回风流中瓦斯浓度容易超限等难题,提出了顶板高位近水平长钻孔瓦斯抽采技术,构建了新立矿区近距离薄煤层群煤与瓦斯共采技术体系,并在新立矿区进行了应用研究。本文在邻近层卸压瓦斯抽采技术原理分析的基础上,采用UDEC4.0数值模拟软件计算得出采空区冒落带和裂隙带高度为6～8m和18～20m。抽采结果表明,顶板高位钻孔组瓦斯抽采技术治理瓦斯效果明显,上隅角瓦斯体积分数稳定在0.8%以下,且钻孔抽采瓦斯体积分数达55%以上,抽采量达50m3/min以上,实现煤与瓦斯安全高效共采。     

煤矿瓦斯治理"先抽后采"的实践与作用

分析了“先抽后采”概念的内涵及对煤矿瓦斯治理的作用,在研究煤矿煤层瓦斯赋存特点的基础上,综合分析了煤矿瓦斯抽采方法,结合煤矿瓦斯治理的实例和煤矿重特大瓦斯事故案例,对我国煤矿瓦斯治理提出了以下建议,即在有条件的情况下尽可能优先采用区域性瓦斯治理方法,强突出危险煤层和超大井型高瓦斯矿井必须采用区域性瓦斯治理方法．     

陕渑煤田二_1煤层厚度变化规律及影响分析

文章通过对陕渑煤田区域地质和煤层发育情况的研究,分析了区内二1煤层聚煤特征、厚度变化规律和影响二1煤层聚煤特征及厚度变化的主要因素,结果表明:影响二1煤层厚度变化的主要因素为聚煤环境和后期构造形变。该研究对区域煤炭资源预测评价及煤田地质勘查工作具有极其重要的现实意义。     

芦岭煤矿冲煤卸压瓦斯治理技术研究与应用

芦岭煤矿煤层为高瓦斯极松软强突出低透气性煤层,为提高区域瓦斯治理效果,在穿层钻孔预抽一段时间后,采取冲煤卸压措施,能够有效降低煤层瓦斯压力,改善区域瓦斯治理效果。通过研究和现场考察,确定了合理的钻孔施工参数和冲煤卸压施工工艺。冲煤卸压措施实施后,瓦斯压力降低了71.4%,瓦斯含量降低了25.1%,取得了较好效果。     

高抽巷结合上向钻孔抽采煤层群瓦斯的实践

为提高近距离煤层群下保护层开采上部邻近煤层卸压瓦斯抽采效果,减小工作面瓦斯涌出量,提出了高抽巷结合巷内布置上向钻孔的抽采方法,探讨了该方法的原理、技术参数和有关工艺,并在贵州盘江精煤股份有限公司金佳矿进行了工程实践.实践表明,高抽巷结合巷内布置上向钻孔的抽采方式有利于更好地抽采上部煤层的卸压瓦斯,提高抽采效果;在下保护层工作面开采早期,上向钻孔抽采瓦斯量小且浓度较低,中期抽采效果好,后期抽采效果逐渐变差.上向钻孔布置参数及抽采工艺有待继续深入研究.