本煤层瓦斯抽采钻孔带压封孔技术研究

针对平煤集团十矿本煤层瓦斯抽采浓度偏低、钻孔有效抽放周期短的技术难题,在分析煤体特征的基础上,结合现有注浆工艺技术,提出了带压封孔的技术方法。阐述了带压封孔的基本原理,通过理论分析,确定了带压封孔工艺技术参数,3个月的工业性试验结果表明：应用带压封孔技术可提高本煤层瓦斯抽放浓度30%～55%,并可延长抽采钻孔的有效抽采时间40 d左右。     

围岩含水条件下快速测压工艺

围岩含水条件下,高压注浆可以实现封堵渗水裂隙,利用胶囊粘液封孔法传统与改进工艺对比测定煤层瓦斯压力,通过在平煤天安十一矿的试验与应用对比,从而在实践中论证了胶囊粘液封孔-补气法快速测压的可行性。     

连续流量法煤巷突出预测中钻头位置测定技术

ZTL/1000型连续流量法煤巷突出预测装置,是一种预测煤巷掘进工作面突出危险性的"线预测"装置,能够真实地反映煤巷工作面前方的突出危险性。连续流量法煤巷突出预测过程中通过测定钻孔外钻杆的钻进距离从而测定钻孔中钻头的位置,原有的测定装置中使用拉线式位移传感器进行钻进距离的测定,但在使用中出现易卡线、回弹力度大、使用操作不方便等问题,导致打钻过程中钻头位置确定不准确,从而影响煤巷突出预测结果。为克服这一缺点,对钻头位置测定技术进行了重新实验研究。     

带压封孔技术提高瓦斯抽放效果的试验研究

针对煤体受煤巷掘进集中应力扰动、钻孔成孔扰动及孔壁吸附瓦斯解吸煤体收缩劈裂裂纹影响,产生大量泄漏瓦斯的裂隙,致使抽放瓦斯浓度偏低、钻孔有效抽放周期短的技术难题,提出带压封孔的技术方法。阐述了带压封孔的基本原理,通过理论分析,确定了封孔工艺参数,并在平煤天安煤业集团十矿开展了3个月的工业性试验。实验结果表明:应用带压封孔方法可提高瓦斯抽放浓度30%～55%,并可延长抽放钻孔的有效抽放时间40 d左右。     

基于Flac数值模拟的地面垂直钻井剪切破坏研究

以乌兰矿地面垂直钻井为研究对象,利用地面沉降理论,建立了地面垂直钻井井身位移与变形的数学模型,得到了钻井水平位移与水平变形的函数,分析了钻井水平剪切破坏的特征;并基于数值模拟软件Flac,实现了地面垂直钻井水平应力场的模拟。     

瓦斯测压孔壁围岩坍塌机理及孔壁注浆加固技术

为了解决由瓦斯测压孔围岩松软易坍塌而导致的测压钻孔成孔困难、延误瓦斯测压时间等技术难题,用松软围岩阶梯注浆加固技术实现分阶段加固测压钻孔围岩。利用孔壁围岩坍塌机理,分析了围岩松软颗粒失稳易坍塌的力学原因;采用浆液扩散球状渗透机理,研究了浆液渗透扩散特性与围岩改造的关系。平煤股份八矿斜井石门测压应用试验结果表明:在12MPa注浆压力的作用下,松软围岩区域浆液单次渗透扩散达3.7m,3次带压注浆就解决了孔壁坍塌、抱夹钻事故对测压钻孔施工干扰的问题,最终顺利测得了煤层瓦斯压力为1.67MPa。基于孔壁坍塌机理的阶梯注浆技术实现了逐段充填松软围岩孔壁裂隙、增强围岩抗拉强度、降低切向应力集中,逐段加强围岩孔壁稳定性能,从而改善了围岩的松软特性。     

基于M-Ⅱ型瓦斯压力测定仪+套管法的穿多煤层测定瓦斯压力技术

针对穿多煤层条件下测定煤层瓦斯压力时存在的钻孔封孔段密闭问题、所穿多煤层段松软孔壁垮塌问题以及由于多煤层孔壁裂隙连通造成的压力区分问题,提出了一种基于M-Ⅱ型瓦斯压力测定仪+套管法的穿多煤层测定瓦斯压力技术,阐述了该技术的原理及工艺,介绍了该技术在某煤矿煤层瓦斯压力测定中的具体应用。经煤层瓦斯压力间接计算法检验可知,该穿多煤层测定瓦斯压力技术能够准确、快速地测定煤层原始瓦斯压力,效果良好。     

双套管带压注浆技术在瓦斯压力测定中的应用

针对顶底板承压水大、裂隙发育的煤层,提出了一种采用双套管带压注浆技术联合M-Ⅱ瓦斯压力测定仪的封孔测压工艺。该工艺采用套管避免围岩孔壁坍塌影响;采用高压注浆充填围岩裂隙、隔绝瓦斯泄漏通道;采用M-Ⅱ瓦斯压力测定仪测得准确、可靠的瓦斯压力数据。应用该工艺对某煤层进行的瓦斯压力测定试验结果表明,该工艺彻底填充了钻孔围岩裂隙、含水通道,使得测压钻孔坚固、稳定,排除了承压水对测压结果的干扰,并解除了由于钻孔垮塌对封孔测压方式适用的限制,可以准确测得煤层瓦斯压力。     

在岩巷和煤巷中测定煤层瓦斯压力封孔工艺分析

为了测得准确的煤层瓦斯压力,测压封孔工艺必须达到两个条件:1.钻孔壁必须致密不漏气,2.封孔材料或装置必须密实.本文从这两点出发介绍了煤层瓦斯压力测定的几种常用的封孔工艺以及各种封孔工艺的优缺点,从而可以根据现场具体情况选择合适封孔工艺进行测压工作.