千米定向钻机在大宁煤矿瓦斯抽采中的应用

为了充分发挥千米定向钻机轨迹可控、过程可溯的特点,有效提高矿井瓦斯抽采钻孔施工效率和煤层瓦斯的抽采效果,以煤与瓦斯突出矿井大宁煤矿为例,先后在本煤层钻孔瓦斯抽采、煤层顶板穿层钻孔瓦斯抽采、岩层底板穿层钻孔瓦斯抽采等方面进行了VLD深孔千米定向钻机瓦斯抽采现场应用,实现了生产准备采区煤与瓦斯突出风险的有效管控、采煤工作面上隅角和采空区瓦斯的有效抽采、石门揭煤区和开拓煤巷煤层瓦斯的高效预抽,为安全、高效的采掘作业奠定了基础。同时针对开拓规划采区首采面布置过程中存在的诸多瓦斯治理问题,提出了千米定向钻机配合下的L形综掘工序和底抽巷穿层钻孔抽采的解决方案,有效提高了瓦斯抽采效率,降低了煤层残余瓦斯含量,保证了矿井的安全有序生产。     

顺层瓦斯预抽钻孔布置参数及抽采效果分析

为了对顺层瓦斯预抽钻孔布置参数及抽采效果进行分析,采用理论分析和现场测试,分析了顺层钻孔布置间距、钻孔极限抽采时间,研究了顺层钻孔预抽瓦斯效果检验和瓦斯效果。研究表明,多钻孔抽采瓦斯时,钻孔间距可大于2倍的有效抽采半径,得出了布孔间距和单钻孔抽采半径的关系计算式,极限抽采时间约为95 d;在工作面回采期间,回风巷风排瓦斯量和顺层钻孔抽采瓦斯量呈相反的趋势;经过钻孔瓦斯预抽后,工作面预抽率达到了40%,达到了工作面消突的目的。     

井下定向钻机成孔技术在成庄矿的应用

针对目前井下普通钻机成孔长度短、钻孔轨迹混乱、瓦斯预抽期较短,以及工程量大等局限性,为了确保矿井抽、掘、采合理衔接,成庄矿引进了井下千米定向钻机装备及定向钻孔工艺技术,根据预抽目标区域瓦斯赋存的特点和抽、掘、采衔接需要,设计、布置定向钻孔,进行大面积模块预抽。介绍了定向钻孔钻机具的特点、施工工艺以及井下应用效果,分析总结了千米定向钻机成孔工艺具有定向、远距离、覆盖面积大、开分支、探构造、抽采效果佳等性能特点,简要展现了千米钻机顺层定向钻孔在成庄矿瓦斯抽采中的应用效果。     

胡底煤业1301(上)工作面瓦斯综合治理技术研究及应用

为对1301(上)工作面的瓦斯进行有效治理,根据工作面瓦斯的赋存情况及地质条件,提出采用千米钻机递进式抽采+底抽巷穿层抽采+顺层钻孔抽采+采空区顶板长钻孔抽采相结合的瓦斯综合治理技术。监测结果表明:工作面顺层钻孔抽采瓦斯浓度在38%～58%的范围内,工作面及上隅角、工作面回风流瓦斯浓度均小于0.8%,实现了工作面瓦斯的高效抽采。     

首山一矿12061工作面顺层钻孔区域防突效果分析

本文阐述了首山一矿12061回采工作面巷道布置与防突治理的时空关系以及顺层钻孔区域预抽措施的设计、布置及瓦斯抽采,并对工作面回采区域钻孔施工情况、消突及瓦斯抽采效果进行分析,对单一突出危险性煤层的突出及瓦斯防治工作有一定的借鉴和参考价值。     

碾沟煤业综采工作面瓦斯抽采技术研究与应用

为解决碾沟煤业4101首采工作面瓦斯涌出量较大的问题,通过理论分析确定瓦斯主要来源,采用顺层钻孔预抽本煤层瓦斯、高位钻孔抽采卸压瓦斯的综合治理措施,确定顺层钻孔间距为8.0m及抽采时间为90d,高位钻孔垂直高度为19m,布置间距为20m,成功地将4101工作面各处的瓦斯浓度控制在安全范围内。     

基于措施井底抽巷的煤巷掘进优化技术

米箩煤矿属于典型的贵州山区突出煤矿,煤层赋存条件比较复杂。根据煤矿地质勘测资料进行了措施井的优化布置分析;3#煤层作为上煤组其他煤层的保护层,该煤层首采工作面110302是综采工作面;利用措施井开拓超前于首采面运输顺槽和回风顺槽的1102底抽巷,运用理论分析和数值模拟结果对1102底抽巷布置层位进行了可行性分析;利用1102底抽巷向穿层钻孔对顺槽掘进条带区域进行瓦斯预抽,并由主井和措施井向110302工作面中部相向掘进顺槽。经过实际工程验证后得出1102底抽巷围岩稳定,变形较小,110302工作面顺槽掘进条带区域经过消突后,采用相向掘进的方法有效地促成了首采工作面的提前投产。     

胡底煤矿强化瓦斯综合治理技术研究

为解决胡底煤矿瓦斯含量大,瓦斯涌出量高,防止煤与瓦斯突出的发生,采取底抽巷穿层钻孔预抽掘进工作面,采用定向千米长钻孔及顺层钻孔强化抽采补充预抽回采工作面,并提出地面网络预抽、区域模块降量、底抽穿层保掘、高位顺层保采的综合理念,形成胡底煤矿特有的瓦斯治理模式。     

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%。     

梅河煤矿三井5109采区深部瓦斯综合治理技术

梅河煤矿三井5109采区急倾斜煤层深部瓦斯涌出规律,制订了一套包括顶板穿层钻孔预抽及边采边抽区域煤层瓦斯、顺层交叉钻孔抽采区域煤层瓦斯、高位钻孔抽采采空区及煤层顶板裂隙带瓦斯、高位尾巷埋管抽采采空区瓦斯、顺层下向钻孔边采边抽、全封闭采空区瓦斯抽采的急倾斜煤层分层开采瓦斯治理技术措施。现场应用表明,该技术较好地解决了急倾斜煤层综放工作面的瓦斯问题。     

顺层平行钻孔预抽回采区域煤层瓦斯数值模拟

为了得到采取顺层长钻孔措施和顺层交错钻孔措施的瓦斯抽放效果,建立了顺层平行钻孔预抽煤层瓦斯数学模型,并采用有限体积法模拟计算出不同时刻钻孔周围煤体瓦斯压力分布与钻孔累计抽放瓦斯量。模拟结果表明,合理的顺层单向钻孔和顺层交错钻孔布置,对于预抽回采区域煤层瓦斯均取得良好效果;顺层钻孔抽放瓦斯效果与煤层渗透率、煤层原始瓦斯压力及煤层钻孔布置密切相关。     

低透气性煤层交叉钻孔预抽试验研究

针对工作面瓦斯涌出量大,抽采量小,预抽效果差等问题,提出了利用交叉钻孔预抽瓦斯。介绍交叉钻孔、平行顺层密集钻孔2种不同钻孔布置方式的强化预抽原理。在现场进行试验,分别在同一工作面划分3个区域布置立体交叉钻孔、平面交叉钻孔和平行顺层密集钻孔3种方式的钻孔,考察各方式的抽采参数以及工作面在进入各试验钻孔区域后的瓦斯涌出量情况,结果显示立体交叉钻孔抽采最佳。     

青岗坪煤矿42108工作面瓦斯抽采达标评价分析研究

为避免煤矿在生产过程中的瓦斯事故,通过采用顺层钻孔预抽的方法对42108工作面煤层内的瓦斯进行预抽。根据相关的矿井瓦斯抽采要求,从钻孔布置方式、钻孔均匀程度以及评价单元划分等方面,对抽采后的42108工作面进行评价。     

定向钻机交叉式弧形钻孔下邻近层抽采方法研究

为了解决下邻近层瓦斯抽采难度较大的难题,考虑VLD-1000型定向钻机调整弯头方向是否能满足下邻近层弧形抽放钻孔的要求,利用底板岩石瓦斯抽采巷及钻场,从而实现施工开采煤层下邻近层瓦斯抽采定向钻机交叉式弧形钻孔,实现回采时的下邻近层瓦斯抽采。通过对下邻近层抽采方法中定向钻机交叉式弧形钻孔单孔抽放量和抽放率预计,得出下邻近层瓦斯抽放率可达80%以上。下邻近层瓦斯抽放方法兼顾了下邻近层回采工作面预抽瓦斯抽采,可大幅降低后续下邻近层开采时瓦斯涌出量,起到了防治煤与瓦斯突出的作用。     

无保护层开采突出面瓦斯综合治理技术

无保护层高突矿井,要采取有效治理瓦斯措施,防治突出事故.首山一矿布置抽放巷并施工穿层钻孔掩护煤巷掘进,在运输巷、回风巷施工顺层本煤层抽放钻孔,利用高抽巷穿层压裂消除工作面抽采空白带以达到消突目的,首采面己15-12010采面的成功消突,为高突矿井无保护层开采成功治理积累了经验.     

本煤层预抽区域长钻孔布孔方式的确定

依据成庄矿本煤层预抽以普通钻机和千米定向钻机为主要抽采方式的实际,对该矿的普通长钻孔和定向长钻孔的不同钻孔间距残余瓦斯含量随时间变化的关系进行了研究,分析不同钻孔布置方式下和不同预抽时间的瓦斯含量的降低值,确定了成庄矿回采工作面瓦斯含量降到8 m~3/t以下时预抽区域长钻孔的最佳布孔方式。研究了定向长钻孔不同钻孔布置方式下残余瓦斯含量随时间的变化关系,对4种不同的布孔方式下瓦斯含量的降低幅度进行考察,确定了在吨煤进尺密度和抽采时间相同基础上,定向钻孔间距大的钻孔抽采效果均明显增加,在2 a预抽时间下,瓦斯含量降低幅度在4.11～9.6 m~3/t。并提出了在预抽期超过1 a时,采用定向钻孔预抽措施相比普通钻孔预抽措施不仅能降低矿井抽采成本,而且能有效提高抽采效果。     

松软突出煤层顺层抽放钻孔施工技术研究及应用

松软突出煤层顺层钻孔预抽瓦斯中存在的钻孔施工困难和瓦斯抽放浓度偏低等关键问题,大众煤矿通过选择合适的钻机具、钻孔施工技术、工艺和改进钻孔布置方式等,提高了顺层孔的施工深度、成孔率、孔径和钻进效率,不仅解决了突出煤层采煤工作面顺层预抽中存在"空白区"的难题,还提高了单孔抽放量;通过改进顺层抽放孔封孔工艺,提高了封孔质量和瓦斯抽放浓度。     

马兰矿18506工作面瓦斯抽采技术研究及应用

利用分源法预测马兰矿18506工作面回采期间的绝对瓦斯涌出量为35.6 m3/min,仅靠通风难以消除瓦斯的影响,为此采用本煤层顺层钻孔抽采、高抽巷抽采和裂隙带抽采等多种方式对瓦斯进行治理,同时加强重点区域管理、实行全方位监测监控以及加强通风等辅助性措施,实现了18506工作面的安全回采,可为类似条件下的瓦斯防治提供借鉴。     

上覆巨厚油页岩近距离煤层群瓦斯防治技术

针对上覆巨厚油页岩近距离煤层群瓦斯逸散困难、煤层间距近、煤层瓦斯压力和含量大、存在煤与瓦斯突出危险可能性、首采煤层瓦斯涌出量较大的特点,以依兰矿区为例,采用确定煤层开采顺序、消除首采工作面的突出危险、解决回采工作面瓦斯超限的瓦斯治理总体思路;提出利用底抽巷施工穿层钻孔预抽煤巷条带瓦斯+顺层钻孔抽采回采区域瓦斯的消突方法,采用定向钻孔以孔代巷(或高抽巷)+采空区埋管+底抽巷钻孔抽采回采区间采动影响瓦斯的抽采方法的抽采方法,从消突和防超限2个角度解决上覆巨厚油页岩近距离煤层群瓦斯防治问题。     

霍尔辛赫煤矿顺层钻孔有效抽采半径测定研究

钻孔预抽煤层瓦斯是治理瓦斯的主要措施之一,有效抽采半径是该措施的一项重要参数,可为抽采钻孔布置提供理论依据。利用流量指标法对霍尔辛赫煤矿3203工作面顺层钻孔有效抽采半径进行了测定研究,确定了钻孔有效抽采半径为1 m,为矿井瓦斯抽采钻孔的布置提供了依据,减少了钻孔工程量,确保了工作面的安全生产。