综采工作面断层影响区域顺层钻孔预抽瓦斯技术

发布时间：2021-08-06 10:04

　　为解决综采工作面断层构造影响区域顺层钻孔施工的难题,以石港煤业15210工作面为背景,通过现场试验测试、理论分析计算等方法,得到断层附近顺层钻孔的有效抽采半径为1.0 m,无构造区域抽采半径为2.0 m,确定顺层钻孔的布置间距为2.5 m,并设计"孔内高压"工艺解决断层附近钻孔施工过程中的卡钻问题,成功将成孔率提高至80%以上。 

【文章来源】：山东煤炭科技. 2020,(10)

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

钻孔有效抽采半径现场实测示意图

由图2所示结果可知，各个测试孔抽采初期瓦斯流量较高，随着抽采时间的增加，瓦斯流量逐渐减小并趋于稳定。1#～4#测试孔平均瓦斯流量分别为2.0 L/min、1.8 L/min、1.85 L/min、1.95 L/min。预抽孔施工、封孔、预抽后，1#测试孔瓦斯流量相比预抽前继续减小，最终稳定在0.75 L/min上下；2#测试孔瓦斯流量增至3 L/min，最终稳定在2.4 L/min上下；3#测试孔瓦斯流量增大至2.2 L/min，并最终稳定在1.9 L/min上下；4#测试孔瓦斯流量相比预抽前继续减小，最终稳定在1.0 L/min上下。综上可得，2#测试孔（距预抽孔1.0 m）瓦斯流量比预抽前增大了33.3%,3#测试孔（距预抽孔2.0 m）瓦斯流量增大了5.4%,1#测试孔（距预抽孔3.0 m）、4#测试孔（距预抽孔4.0 m）瓦斯流量明显减小。根据钻孔有效抽采半径测定原则[2]，可知距离断层15 m处的顺层钻孔有效抽采半径为1.0 m。同理得到距离断层40 m处的顺层钻孔有效抽采半径为2.0 m。断层附近顺层钻孔间距应小于二倍的有效抽采半径2.0 m，远离断层的钻孔间距应小于4.0 m。顺层钻孔抽采过程中，各个钻孔间常存在叠加抽采的现象，可适当增大抽采钻孔间的距离，因此设计15210工作面顺层钻孔施工实际间距为2.5 m。3 断层附近钻孔施工技术研究

根据图3所示结果可以看出，顺层钻孔设计长度为130 m，实际施工过程中将长度在80 m以上的视为成孔。断层附近共施工190个钻孔，其中成孔共75个，成孔率仅39.5%。施工长度为50～80 m的钻孔共80个，占钻孔总数的42.1%，施工长度小于30 m的钻孔共27个，占钻孔总数的14.2%，且有8个钻孔由于卡钻现象放弃施工，占钻孔总数的4.2%。综上可以看出，断层附近顺层钻孔施工效率极差，将严重影响该区域的瓦斯治理效果。3.2“孔内高压”施钻工艺

【参考文献】：
期刊论文
[1]复杂地质条件下的工作面瓦斯综合治理技术研究[J]. 付晓龙.  当代化工研究. 2020(03)
[2]中兴矿1415综采工作面瓦斯综合抽采技术研究与应用[J]. 郝晓伟.  煤炭与化工. 2019(12)

博士论文
[1]顺层钻孔预抽煤层瓦斯区域防突关键技术研究[D]. 秦长江.中国地质大学 2012

硕士论文
[1]回采工作面断层附近应力场分布及瓦斯抽采关键技术研究[D]. 李飞扬.太原理工大学 2018



本文编号：3325571