煤矿井下瓦斯抽采钻孔施工技术

钻孔抽采瓦斯是煤矿生产治理瓦斯灾害的根本措施,我国煤矿每年瓦斯治理的钻孔工程量已超过1亿5000万m,对煤矿安全生产具有不可替代的作用。瓦斯抽采从钻孔层位、抽采目的考虑,主要可分为顶板高位钻孔、沿煤层钻孔和穿层钻孔,对于不同类型的钻孔,可以使用不同型号的钻机和成孔工艺。本文在论述煤矿井下瓦斯抽采钻孔布孔方式、施工技术的基础上,对未来的新技术发展趋势作了展望。     

乌达矿区千米定向钻孔瓦斯抽采技术研究

为了解决乌达矿区高瓦斯矿井工作面开采瓦斯浓度超标问题,在五虎山和黄白茨煤矿采用VLD-1000型长距离定向钻机对开采煤层进行瓦斯抽采,通过合理的钻孔布置设计和现场实践,瓦斯抽采率超过30%,钻孔钻进量共为131 515 m,共抽采瓦斯3.152×107m3,抽采煤炭14.44 Mt,平均抽采气体浓度达61%,最高达90.1%。施工钻孔抽采效果良好,为神华乌海能源公司的瓦斯治理起到了积极的作用。     

煤矿井下瓦斯抽采钻孔冲洗液研究

瓦斯抽采是煤矿安全开采、预防瓦斯事态的重要技术措施。相对常规地质钻孔,煤矿井下钻孔有其特殊性,对冲洗液的要求也更高。井下钻孔冲洗液产品应具有以下特性:良好的速溶性和分散性,优异的增黏性、润滑性及抑制性。在此基础上研选出井下钻孔冲洗液产品并与国外产品进行了对比,结果表明,所研选的产品与国外产品性能相当,可以满足煤矿井下钻孔冲洗液性能要求。     

顶板千米定向钻孔瓦斯抽采技术

针对沙曲矿高瓦斯煤层群综采工作面上隅角和回风流中瓦斯经常超限的难题,运用数值模拟和现场试验相结合的方法,理论分析了瓦斯在煤层开采过程中的积聚和运移规律,并结合从德国引进的DDR-1200千米定向钻机,提出了采用千米定向钻孔抽采瓦斯技术。根据14205综采工作面开采的实际条件,确立了抽采参数,并进行了工业性试验。结果表明,千米定向钻孔抽采瓦斯技术与传统的高抽巷相比具有明显的优势,单孔瓦斯抽采浓度达到79%,最大抽采纯量12.8 m3/min。     

兴峪煤矿高位定向长钻孔瓦斯抽采技术研究

为有效解决兴峪煤矿工作面开采时瓦斯含量高的问题,基于15508工作面的实际地层条件,通过理论分析及工程类比的方法,采用高位定向长钻孔对瓦斯进行抽采治理,对高位定向钻孔的施工层位、钻孔深度、钻孔间距等参数进行了设计,对定向钻进装备进行了合理选型。结果表明,高位定向钻孔的掏煤量突破0.5 m3/m,回风巷钻场覆盖范围内的瓦斯含量下降了0.258 m³/t,瓦斯治理效果良好,保障了工作面的生产安全。     

霍州矿区高位定向钻孔瓦斯抽采技术应用研究

为了验证高位定向钻孔瓦斯抽采技术对霍州矿区地层的适应性,故采用高位定向钻孔瓦斯抽采技术在霍州矿区试验了3个钻孔,在试验过程中采用了复合钻进工艺以及分支孔钻进工艺解决了试验过程中频繁塌孔、卡钻和憋泵等问题,有效保障了3个试验钻孔钻进至设计孔深,完钻最大主孔孔深261 m,累计进尺1 164 m。在工作面回采期间,试验钻孔瓦斯抽采效果较好,抽采混合量稳定在10～14 m³/min,抽采纯量稳定在2～4 m³/min,平均2.85 m³/min,且与普通高位钻孔相比,瓦斯抽采效果更稳定,抽采纯量提升了30%,表明高位定向钻孔瓦斯抽采技术能满足工作面的回采需要。     

煤矿井下顺煤层千米枝状长钻孔抽采瓦斯技术

介绍了使用引进千米钻机在大宁煤矿井下实现沿煤层千米枝状长钻孔的成孔试验,最长的VLD定向钻孔达到了1005m(深度)。进行了千米枝状长钻孔抽采瓦斯的工艺技术研究及相应的抽采效果考察,并取得了良好的效果。大宁矿首采面经过近2a的预抽,预抽率达到49%,矿井的瓦斯抽采率达到70.35%。     

高瓦斯矿井千米定向钻孔瓦斯抽采技术

为进一步研究顶板千米定向钻孔的技术原理和工艺参数确定方法,以三元煤矿2305综放工作面为例,结合其地质和通风特点,对回采过程中采空区岩层的结构变化与瓦斯积聚规律等进行了研究,并计算了定向钻孔的垂直层位高度和与回风顺槽的水平投影距离等参数,在此基础上,制定了2305工作面的顶板千米定向钻孔抽采方案,监测表明抽采效果良好,同时解决了上隅角瓦斯浓度超限问题。     

超厚煤层定向钻孔瓦斯抽采负压优化研究

为了解决保德煤矿井下定向钻孔抽采瓦斯浓度低、抽采有效期短的问题,采用理论分析、数值模拟和现场实测相结合的方法,优化保德矿定向钻孔抽采负压。结果表明:保德矿81310回风区域定向钻孔在抽采负压为13kPa时,抽采期内瓦斯浓度平均达到88%,抽采瓦斯纯量平均为2.48m~3/min,抽采效果最佳。     

煤矿瓦斯抽放技术

通过矿井瓦斯抽放,可降低矿井瓦斯涌出量和回采空间中的瓦斯体积分数,从而达到矿井安全生产的目的,对环境的保护具有至关重要的作用。主要阐述了矿井瓦斯抽放的技术与方法,各类瓦斯抽放方法的实用条件及抽放率,瓦斯抽放的工艺设备等问题。     

集贤煤矿瓦斯综合抽采技术研究

在煤矿开采中,瓦斯灾害一直是威胁煤矿安全生产的主要灾害之一。文章针对集贤矿井煤层的赋存条件、瓦斯含量、矿井通风等情况,详细地介绍了集贤煤矿的瓦斯抽采技术方案、抽采工艺及其效果分析,并提出了在抽采过程中的管理经验,对于同类矿井的瓦斯抽采具有借鉴意义。     

松藻同华煤矿二次卸压瓦斯抽采技术研究

通过在2315-2采面两巷顶板进行抽放钻孔的施工,实施2315-2采面上邻近层二次卸压瓦斯抽放,提高了瓦斯抽放量,减少了上邻近层瓦斯向采面的涌出量,取得了良好的抽放效果,对确保矿井安全生产具有重要意义。     

煤与瓦斯突出矿井瓦斯综合抽放技术应用

山西新元煤炭有限公司韩庄分区开采的3号煤层为煤与瓦斯突出煤层。文章针对韩庄分区3号煤层产量、瓦斯涌出规律和巷道布置的实际情况,结合该矿井一期瓦斯抽放经验,通过对回采面和邻近层采用高密度、大孔径顺层抽放钻孔和大孔径倾斜成对钻孔,掘进面和采空区通过区域性预抽和全封闭抽放的综合瓦斯抽放方法,取得了较好的瓦斯抽放效果,为保证煤与瓦斯突出矿井安全开采创造了有利条件。     

南山煤矿瓦斯抽放参数的研究

根据南山煤矿瓦斯抽放的实际条件,进行了瓦斯抽放参数分析(主要包括钻场的钻孔数量与抽出量及预抽时间与抽放量关系分析),得出了南山煤矿瓦斯抽放最优参数,对提高煤矿瓦斯抽放效果具有实际意义。     

瓦斯综合抽放技术在贺昌煤矿的应用

以贺昌煤矿为例,从瓦斯涌出现状及预测情况、通风能力、资源利用和环保三个角度,验证了抽放瓦斯的必要性以及可行性,介绍了本煤层瓦斯抽放、邻近层瓦斯抽放、采空区瓦斯抽放等抽放方法。工程实践表明,瓦斯抽放量可达30 m~3/min,抽放率约53.4%,使瓦斯治理工作稳步推进,增强了矿井安全可靠度。     

黄岩汇煤矿综合瓦斯抽采技术研究与实践

针对黄岩汇煤矿15102工作面瓦斯涌出量大,上隅角有瓦斯超限的倾向且部分区域有突出危险性的问题,在15102工作面采用本煤层顺层钻孔抽瓦斯,高抽巷抽瓦斯,顶板走向钻孔及采空区埋管抽采瓦斯综合治理措施。在该煤层预抽瓦斯后本煤层瓦斯含量降至2.05~7.01m3/t,全区域平均4.27m3/t,基本消除15102工作面具有突出危险性的问题;高抽巷抽采浓度平均在40%,抽采纯量25m3/min。在邻近层钻孔与采空区埋管抽采瓦斯措施实施后,上隅角瓦斯浓度在0.64%以下,较好防止上隅角瓦斯超限问题。     

桃山煤矿采煤工作面瓦斯综合抽放技术研究

针对桃山煤矿42017工作面瓦斯经常超限、风排无效的情况,在分析覆岩瓦斯运移规律与瓦斯源的基础上,通过对42017采煤工作面瓦斯采取综合治理的措施,大大降低了回风流中的瓦斯浓度及工作面瓦斯涌出量,保证了矿井安全生产,同时为煤矿深部开采治理瓦斯积累了宝贵的经验.     

高瓦斯矿井瓦斯运移规律及瓦斯抽放技术优化研究

对阿刀亥矿煤层瓦斯运移规律及如何设计最优瓦斯抽放方法进行了研究,通过对采煤期间瓦斯数据收集,运用流动方程及流体模拟软件fluent对煤层瓦斯运移规律进行了深度分析,将得出的结论作为指导优化瓦斯抽放技术的数据支撑,提出了适用于本矿的瓦斯抽放技术,并取得了很好的实际应用效果。