定向千米钻机在近水平煤层石门揭煤中的应用与探索

针对作为瓦斯突出矿井的大宁煤矿近水平煤层石门揭煤措施控制区域大、预抽钻孔施工质量要求高等问题,结合定向千米钻机轨迹可控、过程可溯的特点,提出采用千米钻机反向穿层钻孔预抽揭煤区域煤层瓦斯的技术方案。该方案实现了煤层产状的精准探测和钻孔质量的全过程管理,突破了传统揭煤措施在时间及空间上的限制,实现了区域煤层超前抽采,煤层瓦斯含量由10.25 m^(3)/t降低至5.84 m^(3)/t,既保证了抽采效果,又有效控制了揭煤作业时的瓦斯突出风险。

定向千米钻机在寺河矿综采工作面上隅角瓦斯治理中的应用

为了彻底解决寺河矿综采工作面上隅角瓦斯浓度超限对安全生产的制约,通过使用澳大利亚VLD-1000型定向千米钻机施工顶板高位抽放钻孔,并结合钻孔瓦斯抽采监测数据,对钻孔设计参数进行优化,使得采空区抽放量增大,工作面风排瓦斯量减少,上隅角瓦斯浓度下降40%,彻底解决了综采工作面上隅角瓦斯超限集聚的问题。同时,该方法对提高综采工作面产能,促进矿井安全生产具有重要指导意义。

水平定向千米钻机在高河煤矿瓦斯抽放上的应用

随着矿井采掘活动的延伸,煤层瓦斯含量与压力增高,瓦斯事故频发,严重制约了煤矿生产。由于常规钻机钻进能力小,钻进距离近,预抽期较短造成了矿井瓦斯抽采不能满足矿井的生产衔接需要,矿井抽、掘、采比例失调。为解决瓦斯制约高效生产的安全难题,高河能源公司引进澳大利亚威利朗沃公司VLD-1000钻机、中煤科工集团重庆研究院ZYWL-6000D钻机、中煤科工集团西安研究院ZDY6000LD钻机、沈阳北方交通重工集团ZDY3500L(A)四家共计5台井下定向千米钻机在高河能源有限公司井下施工瓦斯抽采长钻孔。

五阳煤矿定向千米钻机底板穿层钻孔预抽煤层瓦斯应用分析

利用定向千米钻机优势,施工煤层底板主孔并向上进入煤层开羽状分支以预抽条带煤层瓦斯,通过优化封孔并网抽采工艺,抽排孔内积水,提高了抽采效果。此种钻孔施工工艺克服了松软煤层长距离钻孔成孔困难、煤层赋存条件复杂等限制,为预抽条带煤层瓦斯实施区域防突措施找到一种可行的手段和办法。对煤体超前预抽、卸压消突作用显著。

浅析定向千米钻机在大倾角煤层掘进预抽中的应用

由于煤层赋存的地质条件复杂性,定向千米钻机施工钻孔过程中存在很多难题。针对大倾角煤层定向千米钻机存在的问题,以高河煤矿煤巷为例,对定向千米钻机施工下行孔进行设计、施工,并对施工过程中存在的难题进行探讨,提出了相应的解决办法,为煤巷安全掘进提供了有效保障。

定向千米钻机长距离探放采空区积水的应用

为了防止采空区积水浸泡煤柱和无轨胶轮车长期运行震动对煤柱的破坏,对胶轮车大巷以及整个四采区构成威胁,在不影响胶轮车大巷喷白亮化和无轨胶轮车通行等情况下,在四采区皮带巷采用定向千米钻机对二采区积水进行了长距离钻探疏放,最终成功钻探至采空区出水,并达到了预期的疏放水目的。

定向千米钻机在五阳煤矿瓦斯治理中的应用

近年来,井下煤层瓦斯含量随着开采深度的加深不断增大,瓦斯灾害成为煤矿安全生产面临的重大问题。为保证煤矿瓦斯抽采技术能满足矿井瓦斯治理的需求,就定向千米钻机在五阳煤矿松软煤层瓦斯治理工作中的应用进行了分析和探讨,并对钻孔施工、设计中存在的难题提出了应对措施,经现场实际应用取得了较好的实用效果,可为煤矿大长厚综采工作面空白带瓦斯治理提供经验和参考。

千米定向钻机技术应用研究

针对新源煤矿2205工作面瓦斯治理问题,采用千米定向钻机技术进行了本煤层瓦斯预抽和回采期间抽采,得到以下结论:千米定向钻机技术在2205工作面瓦斯预抽中抽采达标周期为8个月,本煤层瓦斯预抽抽采浓度大,流量小;回采期间瓦斯抽采流量大,浓度小;回采期间工作面上隅角瓦斯浓度未出现超限现象。

千米定向钻机在山西焦煤集团的应用情况分析

对山西焦煤集团各子分公司利用千米定向钻机进行瓦斯治理的主要布置应用方式进行论述,分析了定向钻机在地质条件复杂、煤层松软的煤层中使用,存在塌孔、喷孔、钻进困难等问题,并提出了相应的对策。

千米定向钻机钻杆打捞技术在寺河矿的成功应用

寺河矿在43024巷29号横川施工3号孔过程中,出现压杆后的打捞成功,为抽采施工节约了成本,提高了效率,对千米定向钻机的广泛使用具有重要的意义。

近水平千米定向钻机在矿井水害治理中应用

通过引进千米定向探放水钻机采用定向钻进工艺在神华宁煤集团实施工作面顶板水超前疏放及老空水疏放工作,分析了千米定向探放水钻机施工时的技术及适用条件,创新了钻孔工艺技术。

矿用千米定向钻机动作识别方法

目前矿用千米定向钻机的行走、钻进等各项操作均由司钻工人手动操作实现,智能化水平低,且缺少对千米定向钻机动作类型与液压泵站振动状态二者关联性的研究,远程识别千米定向钻机动作类型困难。针对上述问题,提出了一种基于经验小波变换(EWT)和模糊C均值(FCM)聚类算法的矿用千米定向钻机动作识别方法。首先利用EWT方法分析千米定向钻机执行5种不同动作(千米定向钻机启动和动力头不带钻杆旋转、带钻杆旋转、带钻杆向前慢速钻进和带钻杆向前快速钻进)时液压泵站3个关键部位(电动机、液压泵和联轴器)的频率特征信息,分别选取每处振动特征最明显方向上的振动信号构成动作识别原信号组。然后结合EWT分解和相关系数选取规则提取动作识别原信号组中包含钻机动作信息的特征量,并确认不同特征量的权重,构建标准识别特征量。最后利用FCM聚类算法得到待识别动作特征量与5种动作识别标准特征量之间的隶属度,实现对千米定向钻机动作类型的智能识别。以ZYL-17000D型矿用千米定向钻机为研究对象,对基于EWT和FCM聚类算法的矿用千米定向钻机动作识别方法的可靠性进行实验验证,实验采集了电动机、液压泵、联轴器的轴向、水平径向、垂直径向等方向在5种动作下的振动数据,结果表明:钻机执行不同动作时,其电动机、液压泵和联轴器振动信号的经验小波函数表现出了不同的特征,其中液压泵轴向振动信号特征量的聚类性能最好,根据提取的特征量在不同动作下的差异性可实现对动作类型的识别。基于测试数据的动作识别结果表明,该方法能够有效识别千米定向钻机的动作类型,且在隶属度大于0.9的条件下,识别准确率达96.8%。

煤矿井下千米定向钻机液压控制特性分析

针对千米定向钻机深孔钻进和适应载荷突变工况的工作要求,设计了负载敏感与恒压变量相结合的液压控制系统,实现了回转与给进动作的分组控制;采用AMESim软件分别对回转回路的负载敏感特性和给进回路的恒压变量特性进行了仿真;在专用试验台上进行了钻机性能试验,通过施加变化的阻力矩输出转速和系统压力。井下应用表明,该液压系统不仅能满足千米深孔钻进的能力要求,且具有较强的控制和适应能力。

近水平千米定向钻机在矿井瓦斯抽采中的应用

针对目前井下常规钻机能力偏小,瓦斯预抽期较短,矿井掘抽采比例严重失调的现象,采用VLD-1000型和ZDY6000LD型井下千米定向钻机,根据工作面掘进、回采接续和目标区域瓦斯赋存的特点设计、布置钻场钻孔。详细介绍了钻孔施工过程、施工情况及瓦斯抽采效果,千米定向钻进相比于传统常规钻进工艺,定向钻孔的单孔成孔距离、钻孔煤孔比例、瓦斯抽采浓度分别为原穿层钻孔的6.0、2.3、2.0倍,具有瓦斯抽采率高、预抽期延长、钻孔施工适应性强、钻孔覆盖范围大等特点。

千米定向钻机在高压探放水中的应用研究

针对母杜柴登煤矿巷道掘进进度与常规超前探放水在时间上的冲突,提出采用千米定向钻机进行超前探放水的方法,介绍了千米定向钻孔的设计与施工,并结合其在实际应用中的特性,总结出千米钻机在高压含水层的超前探放水中具有效率高和费用较低等优点,实现了千米钻机在高压含水层的超前探放水工作中的技术突破,具有一定的借鉴意义。

千米定向钻机在余吾煤业瓦斯抽采中的应用

通过引进澳大利亚生产的VLD-1000型千米定向钻机,分析余吾煤业煤层的地质条件与瓦斯分布,结合多年的钻孔施工经验,提出了高位裂隙钻孔对高瓦斯矿井进行"采空区抽采"技术,实践证明,该技术不仅能有效解决瓦斯涌出量大及抽采难度高等问题,还能为今后高瓦斯煤层的瓦斯治理提供技术借鉴。

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。

千米定向钻机在西坡煤矿瓦斯抽采中的应用

详细介绍了西坡煤矿5101工作面采用ZDY6000LD千米定向钻机进行瓦斯抽采的情况。该矿通过使用千米定向钻机,瓦斯治理取得了良好效果。

千米定向钻机对断层构造的探测应用

通过应用千米定向钻机在井下对地质断层及导水性进行探测,查明了地质构造、煤层赋存及水文地质情况。实践结果证明利用千米定向钻机可准确探查局部地质构造发育及其导水情况,同时钻孔可实现远距离疏放水,为巷道开拓、工作面规划、区域防治水等提供地质依据。

千米定向钻机在探测大范围物探异常区中的应用分析

对千米定向钻机在探测大范围物探异常区中的应用情况进行了分析研究,探测成果及分析总结为解决煤矿类似水文地质情况提供实践性经验,千米定向钻机将在煤矿井下勘探领域得到广泛的应用,为大型矿井智能化建设提供可靠的水文地质资料。