低位长距离钻孔“以孔代巷”瓦斯抽采技术研究
发布时间：2021-03-10 20:35
为了解决低位抽采巷巷道施工成本高、施工周期长的问题,在程庄煤矿15306综放工作面开展了以低位长距离钻孔代替低位抽采巷的试验。根据矿井顶底板岩性赋存基本情况,利用经验公式确定了定向长距离钻孔的垂直间距为11～49 m,距离回风顺槽的最大水平距离为57 m;采用ZDY6000L大功率钻机复合钻进工艺,利用电磁波无线测量系统和高强度无线三棱螺旋槽钻杆,施工6个长距离定向钻孔,钻孔长度达到350 m以上,钻孔孔径153 mm。瓦斯抽采结果表明:低位长距离钻孔单日最大瓦斯抽采纯量2.55 m3/min,抽采瓦斯体积分数为25.01%,工作面回风流和回风隅角瓦斯体积分数在0.65%以下,工作面未发生瓦斯报警情况。与低位抽采巷相比,低位长距离钻孔瓦斯治理费用降低25%,施工周期缩短50%,实践证明"以孔代巷"技术是可行的。
【文章来源】：山西煤炭. 2020,40(04)
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
低位长距离钻孔设计示意图
3)通过采用ZDY6000L大功率钻机复合钻进工艺,利用电磁波无线测量系统(电磁波无线随钻测量系统、无线螺旋槽无磁钻杆、无线三棱螺旋槽马)和高强度无线三棱螺旋槽钻杆,成功施工了6个长距离定向钻孔,钻孔总进尺2 111 m。每个钻孔安设了自动计量装置和孔板流量计,抽采管路安设在线监控系统。钻孔施工示意图见图2,钻孔参数如表1所示。表1 15306回采工作面钻孔参数Table 1 Drilling parameters of 15306 working face 孔号 倾角/(°) 方位角/(°) 垂距/m 平距/m 长度/m 1 17 356 18 37.0 411 2 15 354 8 27.5 405 3 16 352 23 18.0 402 4 16 345 27 42.0 350 5 16 352 36 47.9 351 6 16 352 48 53.0 351
工作面回采期间,将钻孔与瓦斯抽采系统连接,抽采负压不低于20 kPa,从2020年1月18日开始至4月20日累计抽采65 d,支管单日最大瓦斯抽采纯量2.55 m3/min,抽采瓦斯体积分数为25.01%,累计瓦斯抽采总量14.2万m3,瓦斯抽采效果如图3所示。由图3可以看出,工作面经过钻孔终孔点27 m前,由于钻孔附近裂隙尚未完全发育,钻孔未与采空区沟通,钻孔瓦斯抽采含量和钻孔瓦斯抽采纯量较小;当工作面推进距离钻孔终孔点27～68 m时,由于顶板大面积垮落,工作面顶板裂隙进一步扩大,钻孔与采空区裂隙逐渐连通,在抽采负压的作用下,采空区瓦斯流动至抽放管路中,钻孔瓦斯抽采混合量增加,抽采瓦斯含量升高,钻孔瓦斯抽采纯量开始增加;当工作面推进距离钻孔终孔点68～256 m时,采空区与抽放钻孔完全沟通,顶板岩层中裂隙交互产生,采空区的大量瓦斯通过钻孔不断被抽走,钻孔抽采瓦斯含量和纯量基本保持稳定;当工作面推进距离钻孔终孔点256 m以后,采空区逐渐被压实,裂隙减少,钻孔的有效抽采长度减少,采空区瓦斯抽采纯量开始降低;当工作面推进距离钻孔终孔点326 m以后,钻孔瓦斯抽采纯量和瓦斯抽采含量基本保持不变。
【参考文献】：
期刊论文
[1]顶板定向长钻孔“以孔代巷”抽采瓦斯技术研究[J]. 王勇,马金魁. 矿业安全与环保. 2019(05)
[2]新景矿15028工作面低位抽采巷合理布置及瓦斯治理技术实践[J]. 荆伟. 能源技术与管理. 2019(05)
[3]高瓦斯矿井综放工作面瓦斯综合治理技术研究[J]. 汪有刚. 煤炭工程. 2018(10)
[4]淮南矿区瓦斯抽采中以孔代巷技术研究与工程实践[J]. 童碧,许超,刘飞,陈盼. 煤炭科学技术. 2018(04)
[5]大直径顶板定向钻孔在亭南煤矿上隅角瓦斯治理中的应用[J]. 魏宏超,杨慧琳,王洪涛,李浩. 煤炭工程. 2017(06)
[6]高位定向长钻孔瓦斯抽采技术及抽采效果分析[J]. 许超,刘飞,方俊. 煤炭工程. 2017(06)
[7]高位定向长钻孔钻进工艺研究[J]. 闫保永. 煤炭科学技术. 2016(04)
[8]厚煤层顶板定向钻孔技术研究与应用[J]. 陈殿赋. 煤矿安全. 2015(04)
[9]低位抽采巷创新管理模式的应用分析[J]. 杨晓峰,韩付涛,伏跃平,孟焕颖. 中州煤炭. 2013(10)
[10]顶板浅部裂隙通道演化规律与分布特征[J]. 刘洪涛,马念杰,李季,张卫伟,张世平. 煤炭学报. 2012(09)
本文编号：3075245
【文章来源】：山西煤炭. 2020,40(04)
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
低位长距离钻孔设计示意图
3)通过采用ZDY6000L大功率钻机复合钻进工艺,利用电磁波无线测量系统(电磁波无线随钻测量系统、无线螺旋槽无磁钻杆、无线三棱螺旋槽马)和高强度无线三棱螺旋槽钻杆,成功施工了6个长距离定向钻孔,钻孔总进尺2 111 m。每个钻孔安设了自动计量装置和孔板流量计,抽采管路安设在线监控系统。钻孔施工示意图见图2,钻孔参数如表1所示。表1 15306回采工作面钻孔参数Table 1 Drilling parameters of 15306 working face 孔号 倾角/(°) 方位角/(°) 垂距/m 平距/m 长度/m 1 17 356 18 37.0 411 2 15 354 8 27.5 405 3 16 352 23 18.0 402 4 16 345 27 42.0 350 5 16 352 36 47.9 351 6 16 352 48 53.0 351
工作面回采期间,将钻孔与瓦斯抽采系统连接,抽采负压不低于20 kPa,从2020年1月18日开始至4月20日累计抽采65 d,支管单日最大瓦斯抽采纯量2.55 m3/min,抽采瓦斯体积分数为25.01%,累计瓦斯抽采总量14.2万m3,瓦斯抽采效果如图3所示。由图3可以看出,工作面经过钻孔终孔点27 m前,由于钻孔附近裂隙尚未完全发育,钻孔未与采空区沟通,钻孔瓦斯抽采含量和钻孔瓦斯抽采纯量较小;当工作面推进距离钻孔终孔点27～68 m时,由于顶板大面积垮落,工作面顶板裂隙进一步扩大,钻孔与采空区裂隙逐渐连通,在抽采负压的作用下,采空区瓦斯流动至抽放管路中,钻孔瓦斯抽采混合量增加,抽采瓦斯含量升高,钻孔瓦斯抽采纯量开始增加;当工作面推进距离钻孔终孔点68～256 m时,采空区与抽放钻孔完全沟通,顶板岩层中裂隙交互产生,采空区的大量瓦斯通过钻孔不断被抽走,钻孔抽采瓦斯含量和纯量基本保持稳定;当工作面推进距离钻孔终孔点256 m以后,采空区逐渐被压实,裂隙减少,钻孔的有效抽采长度减少,采空区瓦斯抽采纯量开始降低;当工作面推进距离钻孔终孔点326 m以后,钻孔瓦斯抽采纯量和瓦斯抽采含量基本保持不变。
【参考文献】：
期刊论文
[1]顶板定向长钻孔“以孔代巷”抽采瓦斯技术研究[J]. 王勇,马金魁. 矿业安全与环保. 2019(05)
[2]新景矿15028工作面低位抽采巷合理布置及瓦斯治理技术实践[J]. 荆伟. 能源技术与管理. 2019(05)
[3]高瓦斯矿井综放工作面瓦斯综合治理技术研究[J]. 汪有刚. 煤炭工程. 2018(10)
[4]淮南矿区瓦斯抽采中以孔代巷技术研究与工程实践[J]. 童碧,许超,刘飞,陈盼. 煤炭科学技术. 2018(04)
[5]大直径顶板定向钻孔在亭南煤矿上隅角瓦斯治理中的应用[J]. 魏宏超,杨慧琳,王洪涛,李浩. 煤炭工程. 2017(06)
[6]高位定向长钻孔瓦斯抽采技术及抽采效果分析[J]. 许超,刘飞,方俊. 煤炭工程. 2017(06)
[7]高位定向长钻孔钻进工艺研究[J]. 闫保永. 煤炭科学技术. 2016(04)
[8]厚煤层顶板定向钻孔技术研究与应用[J]. 陈殿赋. 煤矿安全. 2015(04)
[9]低位抽采巷创新管理模式的应用分析[J]. 杨晓峰,韩付涛,伏跃平,孟焕颖. 中州煤炭. 2013(10)
[10]顶板浅部裂隙通道演化规律与分布特征[J]. 刘洪涛,马念杰,李季,张卫伟,张世平. 煤炭学报. 2012(09)
本文编号：3075245
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