穿层钻孔预抽措施中底板岩巷合理布置层位选择研究

针对赵庄煤业煤层透气性差、抽放效果不理想的问题,采取了底板岩巷穿层钻孔预抽措施,其中底板岩巷层位选择是关键技术之一。为了确定合理的底板岩巷布置层位,结合矿井煤层地质的实际,进行了层位布置方案设计、合理性分析、施工及抽放效果、技术经济分析等研究。结果表明,底抽巷布置在K6灰岩之上、距离3号煤层底板8耀10m的层位时,取得了施工钻孔效率高、材料消耗少、钻孔有效利用率高、封孔和抽放效果好的特点。因此确定了该矿井底抽巷布置的合理层位。     

建新矿1018顺槽底板巷瓦斯抽放实践

消除突出煤层的突出危险性是煤与瓦斯突出矿井治理瓦斯的主要任务.本文以建新矿1018顺槽底板抽放巷为例,介绍了该矿通过合理布置底板岩巷和穿层抽放钻孔,提高封孔质量及孔口负压进行瓦斯抽放有效消除单一突出煤层煤巷掘进期间突出危险的实践经验,确保了安全生产.     

穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯在赵庄矿的应用

针对煤层透气性差、抽采效果不理想的问题,赵庄矿应用了底板岩巷穿层钻孔预抽措施。通过对底抽巷的层位选择、穿层钻孔的布置、封孔工艺等影响瓦斯抽采效果的各个环节的分析研究,验证了采用底抽巷实施穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯掩护巷道掘进的可行性和良好的瓦斯治理效果,为矿井的长远发展提供了安全保障。     

预掘底板岩巷穿层钻孔卸压抽采试验研究

为提高煤层瓦斯抽采效果,提出了预掘底板岩巷穿层钻孔卸压抽采技术。通过考察底板围岩位移量、煤层透气性系数,分析了底板岩巷上覆煤岩层的卸压效果;通过考察底板穿层钻孔的单孔抽采量及抽采半径、煤巷条带的抽采效果、煤巷掘进的预测指标及炮后瓦斯浓度,分析了卸压煤层的抽采效果。实践表明,底板岩巷布置在待掘煤巷正下方8~12 m位置时穿层钻孔卸压抽采效果显著。     

瓦斯综合治理技术在永华二矿的应用

永华二矿二.煤层松散、粉尘较大,围岩压力大,在掘进施工中,掘进工作面长度超过30 m时,仅靠风排瓦斯已不能解决瓦斯超限问题.通过采取底板岩巷穿层钻孔水力冲孔抽放煤层瓦斯和采空区插管抽放瓦斯的综合瓦斯治理技术,采掘工作面瓦斯问题得到了有效解决,保证了矿井安全生产.     

浅谈梁北矿瓦斯的综合治理

梁北矿属煤与瓦斯突出矿井,该矿虽未出现瓦斯突出事故,但瓦斯超限一直困扰着安全生产。针对此问题,梁北矿采取了布置井下抽放管网系统进行分源抽放、大功率钻机配合三棱钻杆施工顺层钻孔进行瓦斯抽放、推广应用防突栅栏进行安全防护和施工煤层底板抽放巷道并在底板抽放巷内进行水力扩孔卸压等措施,有效防止了采掘工作面瓦斯积聚的现象。     

底抽巷合理层位布置的数值模拟

为确定合理的底板岩巷布置层位,结合煤层地质的实际,利用数值模拟软件对底抽巷与煤层相距20,10,5 m 3种情况下的围岩运移规律进行了模拟分析。结果表明,当底抽巷与煤层间距缩小至脱离细砂岩时,围岩出现位移偏离对称发育的现象;为保证施工安全,底抽巷顶板至少留有0.5 m厚细砂岩,保证与煤层间距大于7.7 m。同时,为了解底抽巷层位变化的影响,从钻孔施工费用、周期、单孔有效利用率、钻孔抽放浓度等方面进行了详细分析。经计算,当底抽巷与煤层间距由20 m降至8 m时,施工费用减少143万元,工期缩短209 d,单孔有效利用率增加18个百分点,经济性和实用性十分可观。     

赵庄矿松软煤层梳状钻孔瓦斯抽采应用研究

针对煤层松软破碎导致的瓦斯抽放钻孔成孔率低、钻孔深度浅的问题,利用梳状钻孔治理瓦斯的抽采工艺,将主孔布置于顶/底板稳定岩层中,控制分支孔进入煤层进行瓦斯抽采,可提高钻孔深度。结合赵庄矿应用条件,优化钻孔布孔形式、布孔层位和分支孔施工工艺,赵庄矿应用表明:该工艺在松软煤层中钻孔抽采深度可以达到300 m以上,分支孔间距可以缩短至24 m,优化出了双重分支孔布孔形式,有效提高了钻孔瓦斯抽采效果。     

底板岩巷网格穿层抽采钻孔间距的优化研究

安徽某矿7煤层具有突出危险性,为保证其安全采掘,必须选取合适的瓦斯灾害综合治理模式对煤层瓦斯进行治理,而底板岩巷网格穿层钻孔瓦斯抽采模式是目前单一突出煤层区域性瓦斯治理的一个主要方法。首采工作面试验区内通过底板岩巷网格穿层钻孔预抽煤层瓦斯,但效果不理想。因此,通过理论推导瓦斯流动微分方程的解析解,并应用多物理场耦合软件建立钻孔瓦斯抽放径向流动模型,对其穿层抽采钻孔间距进行优化研究。结果认为,对于单一钻孔,若有效抽采时间为3个月,7煤层的有效瓦斯抽采半径为1.2m;若有效抽采时间为6个月,则7煤层的有效瓦斯抽采半径为1.5m。对于密集钻孔,当钻孔间距不超过5m时,可以在6个月内有效地将煤层瓦斯压力降至临界值以下,抽放效果是比较理想的。     

坚硬顶板工作面高抽巷层位布置优化试验研究

针对山西正邦煤矿综放工作面上隅角瓦斯超限和采空区煤层自燃问题,从瓦斯治理、自然发火和瓦斯流场等方面对该矿高抽巷层位合理位置进行分析论证,确定高抽巷层位布置在K2灰岩底板,不仅可以减少灰岩对于瓦斯运移的阻止作用,而且最大程度发挥了高抽巷抽采效果,并且保证采空区内横三带的稳定性,有效地防止了采空区自燃。高抽巷层位优化结果的可靠性得到现场实测数据的验证。     

突出煤层底板抽放巷布置优化及应用

为合理选择底板抽放巷的层位以保证瓦斯抽放效果及降低巷道维修费用,根据实际地质条件,采用数值模拟方法合理确定底板抽放巷与煤层间的垂距、平距及布置方式,运用理论分析得出12021轨道顺槽底板抽放巷采用垂距8~10 m、平距6 m的内错布置方式。通过钻孔瓦斯抽放量、区域防突效果及前探钻检验底板抽放巷穿层预抽瓦斯抽放效果,结果显示:瓦斯抽放总量为23.27万m3,抽放率达到30%,顺槽掘进期间,采场残余瓦斯含量为6.5 m3/t,小于7 m3/t的指标临界值,底板穿层钻孔抽放效果较好。     

深部底板穿层钻孔抽采半径优化

为探究深部底板岩巷穿层钻孔合理的抽采半径及布置方式,提出了基于瓦斯含量的抽采半径考察方法;现场考察了原始煤层和底板岩巷上方卸压煤层的抽采半径,卸压煤层不同位置的抽采半径不同,且较原始煤层增大15%~45%。据此提出了穿层钻孔采用非等间距布置的方式,研究成果对加快矿井安全高效生产、采掘接替等均具有十分重要的现实意义,对相似条件突出矿井瓦斯综合防治具有借鉴意义及推广应用前景。     

水力冲孔作用下煤层底抽巷围岩损伤机理及位置优化方法研究

底抽巷作为瓦斯抽采的辅助巷道,有时还要兼顾煤层回采期间的通风等作用,服务期间需经历2次掘进扰动和煤层采动等影响,因此底抽巷合理布置对瓦斯抽采效果、岩巷支护稳定性具有极其重要的作用。基于理论分析、现场工程类似、数值模拟等方法对梁北煤矿大埋深底抽巷布置方案展开研究。在综合考虑应力环境、瓦斯抽采与底板突水等综合因素的影响后,最终确定梁北煤矿21071底抽巷层位选择为沿L8灰岩进行掘进,割灰岩厚度1~1.5m,距煤层实际距离约21m。     

低透煤层群穿层预抽及水力增透技术研究

基于东曲煤矿九采区上组煤22906、24906工作面煤层赋存、瓦斯地质特征和生产技术条件,综合比选后选择底板岩巷布置穿层钻孔预抽消突技术,配合水力造穴增透技术提高煤层的预抽效果,抽采60 d内,造穴钻孔日平均抽采纯量是非造穴钻孔的2.0倍,有效消除了煤与瓦斯突出危险性,底板岩巷留作后期下组煤开采期间的高抽巷使用,实现了"一巷多用",产生了较好的综合效益。     

松软煤层底板定向长钻瓦斯抽采技术实践

为解决松软煤层瓦斯抽采钻孔施工难、成孔差的问题,提出了松软煤层底板定向长钻瓦斯抽采技术:在被保护煤层底板选择合适层位,采用定向钻进技术施工长距离钻孔作为主孔,再从主孔施工若干探煤层的分支钻孔抽采卸压煤层瓦斯。现场试验2个主孔进尺都达到了603m,累计抽采瓦斯纯量183 204.98 m3,工程实践表明该技术不仅回避了松软煤层本煤层钻孔难于施工的问题,而且分支钻孔很好的实现了区域煤层瓦斯抽采。     

胡底煤矿高突矿井低透煤层工作面瓦斯抽采技术方案

随着胡底煤矿生产规模增大,原采用的风排瓦斯、顺层钻孔及顶板下向钻孔抽采瓦斯的治理方案不足以保证工作面瓦斯浓度处于安全范围内。以该矿3~#煤层工作面为例,对高突矿井低透煤层的瓦斯抽采技术方案进行了研究,通过增加煤层底板岩巷并在岩巷中布置底板穿层钻孔进行瓦斯抽采,并在未采掘区域内配合地面煤层气井抽采瓦斯。实践表明:该方案的成功实施使得该工作面的瓦斯抽采量由6.6 m~3/min增加至14.48 m~3/min,瓦斯抽采率由18%上升至40.5%,工作面瓦斯抽采达标,有效解决了工作面瓦斯超限的问题,从而确保了工作面安全高效生产。     

青龙煤矿底板定向钻孔施工分析

针对贵州青龙煤矿低透气性煤层,在21605底抽巷设计底板穿层定向钻孔,进行16#煤层治理瓦斯。首先,根据钻遇地层情况,确定定向钻孔在底板的开孔层位,然后通过分析在施工定向钻孔中出现的问题,对定向钻孔的最初设计进行优化,确保定向钻孔施工顺利,进入目标煤层,并在目标煤层中得到有效延伸,从而进行瓦斯抽采。通过本次施工可知,只有定向钻孔在目标煤层中有效延伸,才可减少抽采盲区,以达到瓦斯治理的效果,为煤矿安全掘进提供保障。     

网格式上向穿层钻孔的设计与施工工艺

朱仙庄煤矿8煤层具有严重的突出危险性,为消除其突出危险性,采取开采保护层的方式对8煤层进行解突,针对保护层开采过程中8煤瓦斯的大量释放,在8煤层底板瓦斯抽放巷施工网格式上向穿层钻孔抽采8煤卸压瓦斯,并对钻孔的布置方式、封孔方法、封孔长度、封孔管管径、钻孔施工工艺和抽放效果进行了研究,取得了良好的抽放效果。     

煤层群底板穿层钻孔瓦斯抽采半径考察研究

为了准确测定煤层群底板穿层钻孔瓦斯抽采半径,提出采用钻孔瓦斯流量法+瓦斯含量降低法相结合的现场考察方法。基于穿层钻孔瓦斯抽采流量统计法推导得出有效抽采半径计算公式,并根据钻孔抽采影响范围内煤层瓦斯抽采率、残余瓦斯压力、残余瓦斯含量,以及工作面日产量等要求,综合分析确定计算公式中的残余瓦斯含量临界指标值。通过现场布置多组考察钻孔进行综合分析,得到石炭井焦煤公司3~#、4~#、5~#煤层的有效抽采半径,采用瓦斯含量降低法进行验证,最终确定煤层群底板穿层钻孔的抽采半径,为矿井煤层群底板穿层钻孔布置提供了依据。     

煤层顶板瓦斯抽放水平长钻孔的设计与应用

为了更高效地抽放煤层覆岩裂隙及离层的瓦斯,对煤层顶板水平长钻孔的层位选择,参数确定,布置形式,钻场的设计要求,钻机、钻杆、钻头的选择以及钻进工艺参数的合理控制进行了试验研究.试验证明走向长钻孔的抽放效果很大程度上取决于钻孔所处的层位,只要保证钻孔在工作面采空区的裂隙带延伸,并采用合理的钻进工艺参数,尽量延长有效抽放长度和采取有效的抽放参数,就能取得理想的抽放效果.这可以解决上邻近层和采空区的瓦斯抽放问题.