本煤层瓦斯抽采钻孔注浆堵漏风技术

在对本煤层钻孔围岩漏气机理及堵漏风原理进行分析的基础上,提出了一种分空间、错时间以切断漏气通道的注浆堵漏技术;分空间体现在将钻孔的密封段分为空腔段及预留段进行注浆堵漏,错时间体现在将该技术工艺流程分为3个阶段:准备、一次注浆及二次堵漏阶段。另外,设计了一体化专用封孔器及注浆作业配套设备;为验证新注浆堵漏技术的应用效果,在山西某高瓦斯矿开展了钻孔注浆堵漏风技术试验研究。研究结果表明:应用新注浆堵漏技术之后,钻孔瓦斯抽采浓度立即大幅回升,本煤层钻孔抽采寿命由40 d左右增至80 d以上,钻孔有效抽采时间延长到原来的2.1倍以上。     

本煤层交叉钻孔预抽瓦斯试验研究

以平顶山天安煤业十矿本煤层瓦斯抽放为研究对象，研究分析了平行钻孔、交叉钻孔2种布孔方式及抽放负压对钻孔瓦斯衰减规律和抽放效果的影响。     

本煤层瓦斯抽采钻孔注浆封孔工艺优化应用

针对云冈煤矿2163首采工作面瓦斯涌出量大的问题,通过在运输巷施工上行本煤层钻孔,采用新型材料KYF,按照"两堵一注"工艺进行注浆封孔,并对注浆长度及抽采半径进行测定,得出注浆长度为24 m时,超出巷道围岩松动圈范围,有效封堵裂隙;在特定负压下,钻孔抽采半径为4 m,钻孔间距为8 m时能有效利用矿井瓦斯抽采能力;新型材料KYF注浆钻孔中,抽采主管能长时间维持高浓度瓦斯不变,效果显著。     

基于PD密封材料的本煤层瓦斯抽采钻孔密封技术

为改进单一高瓦斯低透气性煤层本煤层瓦斯抽采钻孔密封技术,开发了PD材料封孔技术,并在常村矿2101工作面进行了实际应用。应用结果表明:PD材料封孔技术效果显著,比同等条件下的普通封孔方法密封效果成倍提高;钻孔瓦斯抽采浓度由之前的9.6%增加到现在的36.5%,钻孔瓦斯抽采流量由之前的0.026 m3/min增加到现在的0.077 m3/min。     

高水速凝材料在瓦斯抽采钻孔注浆封孔中的优化试验研究

为解决土城煤矿13171瓦斯底抽巷穿层抽采钻孔封孔质量差、抽采负压小、抽采浓度低问题,对不同配比的高水速凝材料进行性能测定及“两堵一注”封孔优化试验。试验发现:含水率增量对强度变化影响很大,随着含水率的增加,强度降低直线上升;水料比在6∶1至9∶1时,衰减程度较小,水料比大于9∶1时,衰减程度最大可达54%;综合单孔瓦斯浓度衰减及注浆成本,将水料比9∶1作为最佳的材料配比。     

基于瓦斯抽采流量法确定本煤层钻孔有效影响半径

为了准确地测出新安煤矿现行抽采条件下本煤层抽采钻孔的有效影响半径,在不同钻孔间距条件下采用瓦斯抽采流量法,根据瓦斯抽采流量的变化确定了抽采钻孔的有效影响半径。结果表明:采用瓦斯抽采流量法确定的本煤层抽采钻孔的有效影响半径为1.2 m,这与以往的测试结果相符,说明采用瓦斯抽采流量法测定的本煤层抽采钻孔有效影响半径,可为现场钻孔间距布置提供依据。     

多煤层水力压裂瓦斯抽采钻孔优化研究

为了对水力压裂后的煤层更加经济有效的抽采瓦斯,以红阳二矿1205运输顺槽多煤层水力压裂后抽采钻孔布置为研究对象,设计了4种钻孔布置方案,对比分析了不同钻孔布置的瓦斯抽采效果。结果表明:水力压裂后距抽采孔越远的抽采钻孔的瓦斯抽采量越低,且单位面积煤层瓦斯抽采量随时间衰减;等效半径为5.5 m时,瓦斯预抽量约为4.24 m~3/t,此时剩余瓦斯含量为8 m~3/t,满足抽采要求。为了保证抽采效果和节约成本,该矿适宜选择的布孔方式为6 m×6 m。     

全液压履带钻机在本煤层瓦斯抽采钻孔施工中的应用

针对目前煤矿井下施工的瓦斯抽采钻孔布孔密集,成孔速度快,钻机搬迁频繁等特点,应用全液压履带钻机能够较好的完成钻孔施工。以最具代表性的ZDY4000L型全液压履带钻机为例,介绍了全液压履带钻机在本煤层瓦斯抽采钻孔施工中的特点,并以山西焦煤集团杜儿坪矿和山西新元公司的实际应用情况为例,阐明全液压履带钻机在本煤层瓦斯抽采施工中的优势,为同类矿井钻孔施工提供借鉴及指导。     

本煤层钻孔抽采瓦斯的效果评价及优化分析

对大顺煤矿C5b煤层的瓦斯抽采进行了效果评价,找出抽采过程中存在的问题,并在此基础上对抽采方法和布孔方式进行了优化分析,设计了增加瓦斯抽采钻场,丰富钻孔布置方式的改善措施。     

高瓦斯煤层高位钻孔瓦斯抽采技术试验研究

针对在高瓦斯煤层回采过程中,煤与瓦斯突出综合检测指标经常超限、瓦斯抽采率低等问题,提出了在风巷施工高位钻孔的瓦斯抽采技术,阐述了瓦斯抽采技术的工艺流程和钻孔的布置参数。研究表明:在高瓦斯煤层回采过程中采用高位钻孔的抽采措施,可有效地解决瓦斯抽采率低的问题,降低了回风流中的瓦斯体积分数,提高了瓦斯抽采量和抽采率,减少了向工作面的瓦斯涌出量,保证了工作面的安全回采。     

白坪矿煤层瓦斯钻孔有效抽采半径研究

煤层瓦斯钻孔有效抽采半径的确定对于选择合理的布孔间距和预抽煤层瓦斯具有重要意义,采用相对瓦斯压力指标法对白坪矿二1煤层钻孔的有效抽采半径进行了研究。结果表明:相对瓦斯压力指标法测定煤层瓦斯有效抽采半径是一种有效的方法,并依此确定了白坪矿采用孔径为94 mm、抽采时间3个月时,其有效抽采半径为1.41 m,为抽采钻孔的设计提供了科学依据。     

基于顺层定向长钻孔的煤层瓦斯抽采试验研究

针对某煤矿3#煤层主运大巷掘进工作面瓦斯严重超限的情况,采用顺层定向长钻孔预抽煤层瓦斯防突措施对其进行瓦斯治理,分析了施工前后瓦斯抽采量、瓦斯含量参数的变化,并统计对比了钻孔抽采工程量。     

松软煤层瓦斯抽采钻进关键技术研究

分析了煤矿常用钻具在松软煤层或突出煤层钻进困难的原因,提出了"钻穴"是影响松软煤层深孔钻进的关键因素这一新概念,阐述了钻穴特点,针对"钻穴"特点研发出了一种新型钻具。     

泡沫冲洗液在松软煤层中钻进瓦斯抽放孔的应用

在松软煤层中钻进瓦斯抽放孔时既要成孔又要保持较高的瓦斯渗透率是一个难题，采用泡沫冲洗液钻进可以兼顾二者，并取得了较好的效果。     

顺煤层瓦斯抽放钻孔合理封孔深度研究

为了确定寺河煤业W33011巷顺煤层抽放钻孔合理封孔深度,提高钻孔封孔质量,基于矿井地质条件,通过FLAC~(3D)数值模拟软件对巷道开挖后周围煤岩体应力分布、裂隙发育进行数值模拟,采用YFZ3型瓦斯抽放钻孔封孔质量检测仪对钻孔的封孔质量和漏气位置进行测定,进而确定试验区抽放钻孔合理封孔深度为14 m,有效改善了该区域瓦斯抽放效果。     

煤层瓦斯抽采封孔工艺选择优化探讨

为了提高瓦斯抽采浓度、消除煤与瓦斯突出危险性,本文从经济与效果两方面分析了目前常用的瓦斯抽采钻孔封孔工艺的优缺点,并对瓦斯抽采机理及封孔工艺选择优化进行了探讨,可为煤层瓦斯抽采封孔工艺的选择优化提供参考。     

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。     

郭庄煤矿3~#煤层瓦斯钻孔有效抽采半径研究

郭庄煤矿为高瓦斯矿井,为考察瓦斯抽放可行性,采用COMSOL Multiphysics数值模拟软件进行试验分析。试验结果:当可解吸瓦斯含量降到目标值4m~3/t时,顺层钻孔抽采2个月、3个月、6个月时抽采半径分别为0.79m、1.02m、1.35m,回采工作面实际生产时顺层钻孔布置间距为2.0m,测定结果与模拟试验结果具有很好的吻合性,取得了良好的实践效果。     

松软煤层瓦斯抽采钻孔冲洗液应用研究

为了提高松软煤层瓦斯抽采钻孔深度,提出了冲洗液钻进工艺,针对煤层瓦斯抽采钻孔自身特点,配制了粉基冲洗液和液基冲洗液,并进行了钻具性能影响测试和现场应用试验。结果表明:该冲洗液有助于提高孔底马达输出扭矩和输出转速;具有自动降解功能,成孔后不会堵塞瓦斯抽采通道,不会影响瓦斯抽采;能够显著提高冲洗介质的黏度,从而有效提高冲洗介质排渣能力,有助于提高松软煤层瓦斯抽采钻孔深度。     

穿层瓦斯抽采钻孔封孔材料优化研究

为解决土城煤矿瓦斯底抽巷穿层抽采钻孔封孔质量差、抽采负压小、抽采浓度差的问题,采用了聚氨酯、水泥浆及高水材料3种封孔材料进行"两堵一注"封孔优化试验,通过试验发现:使用高水材料封孔抽采负压及钻孔瓦斯浓度基本不变;水泥浆液封孔抽采负压下降幅度20.1%,钻孔瓦斯浓度下降幅度40.3%,漏气相对较大;聚氨酯封孔抽采负压下降幅度55%,钻孔瓦斯浓度下降幅度68%,漏气严重;高水材料水料比在8∶1时,封孔效果最好,成本最小。