穿层钻孔高压水力扩孔防治瓦斯超限技术研究与应用

发布时间：2021-07-12 06:26

　　针对在低透、破碎且松软煤层中水力扩孔作业瓦斯超限的问题,开展穿层钻孔高压水力扩孔防治瓦斯超限技术的研究与应用。现场试验表明,水力扩孔作业超限瓦斯主要来源于赋存变化导致的瓦斯大量释放、钻孔堵塞集聚的瓦斯突然释放等,通过调节区域供风量、改进施工工艺、控制出渣速率、采用防喷孔装置等方法,能有效控制水力扩孔期间的瓦斯超限频率及幅度。 

【文章来源】：能源与环保. 2020,42(07)

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

高压水力扩孔试验钻孔布置

图1 高压水力扩孔试验钻孔布置表3 常规水力扩孔瓦斯超限统计Tab.3 Statistics of conventional hydraulic reaming gas overrun 超限幅度 T1超限频次 T2超限频次 现场情况描述 1%≤X<3% 63 48 轻微喷孔 3%≤X<5% 16 17 一般喷孔 5%≤X<10% 9 6 排渣速率不稳定,剧烈喷孔,伴随风声 X≥10% 4 2 多钻孔返渣不畅,钻孔堵塞后突然喷孔,最长持续5 min 合计 92 73 平均单孔超限频次 3.07 2.43

高压水力扩孔作业,扩大了钻孔直径、增加了煤层暴露面积及钻孔卸压范围,短时间内大量瓦斯涌出必然形成喷孔,进而导致瓦斯超限[9]。为降低喷孔超限频率,采用防喷孔装置(图3)给予控制:钻孔内返渣通过大口径防喷孔套筒及连接导管,进入气煤水分离装置,其中瓦斯通过连接导管直接引入抽采管路;同时,防喷孔套筒上设接抽导管,与抽采管路直连,及时抽采喷孔瓦斯[10]。通过采用防喷孔装置,将孔内涌出瓦斯直接引入抽采系统内,大幅度降低了瓦斯超限频率,但对于钻孔堵塞后带压瓦斯突然涌出而导致的高浓度超限控制效果有限。采用防喷孔装置后瓦斯超限统计情况见表7。

【参考文献】：
期刊论文
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[5]穿层钻孔水力冲孔防喷孔装置在强突煤层中应用[J]. 徐付国,兀帅东,杨启军.  能源技术与管理. 2014(04)
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[7]中国煤与瓦斯突出事故现状及其预防的对策建议[J]. 胡千庭,赵旭生.  矿业安全与环保. 2012(05)
[8]穿层钻孔高压旋转水射流割缝增透防突技术研究与应用[J]. 张建国,林柏泉,翟成.  采矿与安全工程学报. 2012(03)
[9]水力割缝增透抽采煤层瓦斯原理及应用[J]. 宋维源,王忠峰,唐巨鹏.  中国安全科学学报. 2011(04)
[10]高压脉冲水射流顶底板钻孔提高煤层瓦斯抽采率的应用研究[J]. 刘勇,卢义玉,李晓红,夏彬伟.  煤炭学报. 2010(07)



本文编号：3279395