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。     

厚煤层顶板定向大直径长钻孔瓦斯抽采技术研究与应用

目前煤层顶板定向钻孔不同程度存在着一次性成孔孔径小、二次扩孔工序繁杂;钻孔层位及配套设备选择不合理,导致钻孔钻进速度慢、塌孔严重、成孔长度短等问题,直接影响瓦斯抽采效果。针对该问题,通过对煤层顶板覆岩岩性、采空区覆岩垮落后裂隙发育规律以及瓦斯运移规律进行综合分析,优化了钻孔层位选择及设计参数;根据岩性、钻孔设计孔径及钻进长度,选配了扭矩23 kN·m的打钻设备。钻孔负角度钻进过程中,采取快速出渣、综合护孔等关键技术,有效提升了钻孔成孔速度。通过工程实践,钻孔钻进效率提升至129 m/d,单孔成孔长度达到1 071 m,实现了直径153 mm定向钻孔一次性成孔并沿走向一次性覆盖整个工作面,实现了大直径长钻孔高效瓦斯抽采。     

顶板定向钻孔抽放技术在综采工作面的应用

顶板定向钻孔是一种把以往的直线钻孔改变为曲线钻进,从而扩大瓦斯抽放钻孔的覆盖面来提高钻孔的瓦斯抽放效果。顶板定向长钻孔可以减少打钻施工过程中的辅助时间,增加钻孔的服务时间,缓解采掘接替紧张的矛盾,保证瓦斯抽放的效果,为矿井瓦斯治理提供一种有效的新技术手段。     

多支路定向钻孔预抽快掘双巷区域瓦斯技术研究

针对高瓦斯矿井双巷掘进前预抽瓦斯效果差、抽掘衔接难、劳动组织强度繁杂的问题,对双巷掘进瓦斯抽采工艺进行了研究,提出了多支路定向钻孔预抽快掘双巷区域瓦斯的技术工艺。利用COMSOL Multiphysics软件对双巷快掘中常规抽采和超前预抽进行数值模拟,对比分析2种抽采方式的抽采效果,结合矿井实际情况制定了双巷掘进煤巷区域中多支路定向钻孔预抽瓦斯技术方案,并在保德煤矿81310胶带运输巷及81311回风巷进行试验,实施了多支路定向钻孔预抽快速双巷煤层瓦斯抽采技术,数值模拟和现场试验均表明：多支路定向钻孔预抽瓦斯的方法能够有效地抽采瓦斯,且抽采效果比常规抽采好,提高了双巷掘进工作面瓦斯抽采效率,同时解决了双巷掘进工作面瓦斯超限的问题,确保了掘进工作面瓦斯高效抽采及安全、快速、高效掘进。     

大直径定向钻孔瓦斯治理技术研究

随着矿井的开拓延伸,矿井瓦斯、水、地压及火等灾害进一步恶化,严重影响着矿井的安全高效生产。结合实际地质情况,分析了工作面顶板大直径定向钻孔施工的可行性,计算了定向钻孔的施工层位,并通过现场考察,分析了施工效果、抽采效果、成本等因素。综合研究分析认为,采用大直径定向钻孔抽采瓦斯可以缩短工作面瓦斯治理工期,缓解了工作面接替紧张的局面,减少了瓦斯治理巷道工程量,节约了瓦斯治理工程费用的投入。     

顾桥煤矿顶板复杂地层高位定向钻孔技术

针对顾桥煤矿顶板复杂地层中施工高位定向钻孔时存在的目标层较薄、成孔困难的问题,选配了合理钻具,通过地层探查定向钻孔确定了顶板复杂地层结构及地层信息进而优化了定向钻孔目标层位置,总结了复杂地层中定向钻孔轨迹控制经验,最终在顾桥矿顶板复杂地层中成功施工了7个孔深500 m以上的高位定向钻孔,提高了复杂地层中高位定向钻孔成孔率,有利于高位定向钻孔抽采瓦斯技术在复杂地层中的推广应用。     

顶板高位定向钻孔抽采瓦斯效果分析

针对回采工作面回风隅角瓦斯浓度高影响安全生产问题,设计采用顶板高位定向钻孔对采空区瓦斯进行抽采,通过分析23051工作面顶板三带分布及采空区瓦斯分布流场情况,合理设计顶板高位定向钻孔层位、孔径及深度,采用顶板高位定向钻孔进行采空区瓦斯抽采后,回风隅角最高瓦斯浓度由0.7％下降至0.4％,顶板高位定向钻孔抽采瓦斯量占工作...     

厚煤层顶板定向长钻孔水力压裂瓦斯抽采工程实践

韩城矿区主采3号煤层松软,瓦斯含量高、压力大,常规抽采方式效果差,为了实现矿井突出灾害区域超前治理,开展了桑树坪二号井北轨道大巷3号煤层顶板长钻孔水力压裂抽采瓦斯技术研究。在北轨道大巷完成了1个定向长钻孔钻探(主孔长度504 m)及分段水力压裂施工(8段),泵注压力19.6～29.6 MPa,压裂液单段用量56～268 m³,总用量737.7 m³。根据实测及现场观察得出顶板压裂孔压裂影响半径为30～40.5 m;稳定抽采期间,瓦斯抽采浓度10%～40%(平均浓度25.1%),平均抽采纯量0.6 m³/min,抽采效果良好。     

定向长钻孔抽采瓦斯技术在榆树田井的研究与应用

通过对定向长钻孔在榆树田井实际施工情况以及钻孔瓦斯抽采情况研究,总结得出利用定向长钻孔进行煤巷掘进条带预抽煤层瓦斯在技术上是可行的,并且能够发挥其相较普通钻孔具有精确定向钻进、钻孔深度深、预抽效率高的优势,在取得较好的瓦斯治理效果的同时,也取得了较大的经济效益,为高瓦斯煤层的煤巷掘进提供了安全保障。     

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。     

极近距离特厚煤层顶板水压致裂技术应用

为保证白洞井极近距离特厚煤层5~#煤层8107工作面顺利推出上覆3~#煤层实体煤工作面,避免出现压架事故及巷道变形冒顶灾害,利用水压致裂技术成功弱化上覆3~#煤层煤柱及砾岩老顶,降低了采动压力,保证了5~#煤层8107工作面顺利回采。     

煤层定向钻进技术的应用研究

本文介绍了先进的煤层定向钻进技术基本原理，分析了该技术在原始煤层甲烷气生产方面应用的要求和应注意的问题，同时评估了该技术的风险与成本。     

顺煤层随钻测量定向钻进技术在金泰煤矿的应用研究

针对金泰煤矿待掘区域普通钻孔瓦斯治理存在的钻孔深度浅、轨迹不可控和抽采效率低等问题,基于煤矿井下随钻测量定向钻进技术,集成了有线随钻测量技术、双动力复合钻进技术和缓升倾角探顶技术等关键技术,配套了定向钻机、液动螺杆马达、随钻测量装置、中心通缆钻杆和定向钻头等装备,提出了顺煤层随钻测量定向钻进技术。在金泰煤矿10605运输顺槽开展了现场试验,共施工9个顺煤层定向钻孔,最大进尺232 m/d,最大孔深552 m;单孔抽采瓦斯浓度最高可达96%,单孔抽采瓦斯纯量最大可达0.66 m³/min,分别为普通钻孔6倍和20倍;主管路瓦斯抽采浓度提高到50%以上,抽采纯量提高到4 m³/min以上。应用顺煤层随钻测量定向钻进技术显著提高了本煤层瓦斯抽采效果,达到了超前掩护巷道掘进的目的,可为矿井瓦斯治理提供一种新的技术途径。     

煤层顶板砂岩水定向钻孔预疏放效果检验

煤矿井下定向钻进技术具有钻孔轨迹可精确控制、有效距离长、一孔多用等优点。针对唐家会矿顶板水害,采用定向长钻孔进行预疏放,通过首采工作面的疏放水实践以及穿层钻孔检验,顶板水疏放效果明显,为工作面掘进和回采提供了安全保障。     

顺层定向长钻孔预抽区段煤层瓦斯防突技术研究与应用

山西华润大宁煤矿为煤与瓦斯突出矿井,针对该矿3号煤层厚度大、瓦斯含量高等特点,为了消除煤层突出危险性,采取顺层定向长钻孔预抽区段煤层瓦斯的区域防突措施,通过对钻孔瓦斯浓度、区域效果检验和防突指标验证进行预抽效果分析,证明该区域防突措施有效消除了煤层突出危险性,保障了矿井的安全生产。     

厚煤层放顶煤开采顶煤预裂技术研究

沈阳矿业集团公司蒲河煤矿为了解决厚煤层实施放顶煤开采时顶煤不易垮落、放煤难度大、煤炭回收率低等问题,采取了顶煤预裂措施,获得了良好效果。     

坚硬特厚煤层综放工作面顶板弱化技术应用研究

为了解决韩家洼煤业特厚煤层工作面顶煤冒放率低、顶板悬顶的问题,以韩家洼煤业22201工作面地质条件为工程背景,采用现场分析、力学模型推导的方法,分析"三硬"条件下弱化顶板的机理和比较不同弱化方法的优缺点,选择深孔预裂爆破法应用于顶板弱化。研究结果表明:该方法在综放生产中保证了安全,取得了经济效益,有利于安全高产高效矿井建设。     

基于复合钻进技术的煤层瓦斯抽采定向钻孔施工

滑动定向钻进技术是一种优秀的煤层瓦斯抽采钻孔施工技术,随着该项技术推广应用的不断深入,其逐渐暴露出钻进安全性差和不利于实现深孔钻进的问题。通过对复合钻进技术原理、特点介绍和分析,提出采用复合钻进技术与滑动定向钻进技术结合的方法解决上述问题。实践证明,复合钻进对于提高综合钻进效率、提高系统钻进能力、改善孔内环境以及实现钻孔轨迹精确控制均有积极意义,可作为煤矿井下安全、高效及深孔定向钻进新技术进行试验和推广。最后,针对当前煤层顶底板瓦斯、水害治理中滑动定向钻进技术存在的问题,提出进行顶底板岩层定向钻孔复合钻进技术研究的建议。     

水平定向孔探放煤层顶板砂岩水技术及其应用

提出了水平定向钻进技术探放顶板砂岩水的治理方案,将随钻测量定向钻进与常规回转钻进技术结合,实现了顶板含水层的有效探查和疏放。利用其技术在色连二矿施工了4个探放水孔,实际应用情况表明:水平定向孔技术能够提高钻孔探放水范围和精度,满足矿区煤层顶板探放水的要求。