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。

大宁煤矿矿井瓦斯的精准抽采与高效利用

大宁煤矿作为煤与瓦斯突出矿井,矿井瓦斯的精准、高效抽采一直是困扰矿井安全发展的难题,同时,我国提出的“二氧化碳排放2030年前达到峰值,2060年前实现碳中和的发展目标[1]”,对矿井瓦斯的高效利用提出了更高的要求。通过多年的科研探索和井下工程实践,大宁煤矿充分利用深孔定向千米钻机实施各种瓦斯抽采钻孔,建立高、低浓度分源抽采系统[2],不仅实现了对煤与瓦斯突出风险的有效管控,同时形成了“三区联动精准抽采+高、低浓度分源高效利用[3]”的煤与瓦斯绿色共采模式[4],2021年上半年矿井瓦斯抽采率达74%,瓦斯利用率达41.2%,为实现了瓦斯精准抽采和高效利用。