底板梳状钻孔在碎软煤层瓦斯治理中的应用

针对碎软煤层顺层钻孔成孔深度浅、成孔率低、存在抽采盲区等突出问题,基于贵州省青龙煤矿煤层及顶底板岩层赋存特征,提出利用底板梳状钻孔进行碎软煤层长距离、区域瓦斯抽采与治理。首先分析了底板梳状钻孔的施工工艺原理及技术优势所在,从布孔层位、分支点位和钻孔间距的选择等方面总结了底板梳状钻孔的设计原则。通过钻进装备的优选、钻进工艺参数和钻具组合的优化,成功穿越破碎煤岩层孔段,并实现了■127 mm套管全程护孔下放,在21605底抽巷施工完成了多组底板梳状定向钻孔。瓦斯抽采效果表明:底板梳状定向钻孔瓦斯抽采流量大、浓度高、衰减速度慢,单孔瓦斯抽采浓度60%~85%、抽采纯量0.8~2.5 m^3/min,实现了碎软煤层瓦斯高效抽采。为碎软煤层矿井区域瓦斯抽采与治理提供了重要的借鉴。

王坡煤矿底板梳状钻孔施工工艺的探索和实践

针对煤巷条带掘进面瓦斯治理抽采时间长、采掘衔接紧张的问题,利用定向钻孔长距离、大孔径、轨迹可控的优势,在已掘巷道施工定向钻孔,对煤巷条带瓦斯进行提前精准抽采,缩短抽采时间,解决采掘衔接紧张的问题。采用定向钻机施工底板梳状钻孔预抽煤巷条带瓦斯工艺是可行的,单组底板梳状定向钻孔可实现对70 m长度煤巷条带有效覆盖,钻孔预抽效果是普通钻孔的2倍。

复杂地层底板梳状定向钻孔抽采瓦斯技术研究

为了解决发耳煤矿复杂地层条件下煤层厚度薄、煤质松软、瓦斯含量高、瓦斯压力大,难以实现瓦斯高效抽采的问题,以发耳煤矿+980 m水平运输延伸巷掘进期间的瓦斯治理为例,通过对其所处区域地层的煤层赋存状态和地质条件的分析,提出了底板梳状定向钻孔抽采瓦斯的技术方案,形成了复杂地层条件下以主定向钻孔为基础、多分支钻孔梳状扩展的定向钻进技术与工艺,开展了现场试验,并对单孔抽采效果进行了考察,结果表明:在+980 m水平运输延伸巷道掘进过程中,在5-2煤层底板下5 m处,共施工7个主定向钻孔,以主钻孔为主干又施工了56个梳状分支,钻孔连抽后,单孔平均瓦斯抽采浓度为26.64%,单孔平均瓦斯抽采纯量为0.33 m^(3)/min,取得了良好的瓦斯抽采效果。

青龙煤矿底板定向钻孔施工分析

针对贵州青龙煤矿低透气性煤层,在21605底抽巷设计底板穿层定向钻孔,进行16#煤层治理瓦斯。首先,根据钻遇地层情况,确定定向钻孔在底板的开孔层位,然后通过分析在施工定向钻孔中出现的问题,对定向钻孔的最初设计进行优化,确保定向钻孔施工顺利,进入目标煤层,并在目标煤层中得到有效延伸,从而进行瓦斯抽采。通过本次施工可知,只有定向钻孔在目标煤层中有效延伸,才可减少抽采盲区,以达到瓦斯治理的效果,为煤矿安全掘进提供保障。

煤层底板梳状长钻孔分段水力压裂增透技术研究与工程实践

针对阳泉矿区3#煤层钻孔成孔性差、煤层渗透率低、瓦斯抽采困难等问题。提出了煤层底板梳状长钻孔分段水力压裂增透技术,并在阳泉矿区新景矿进行工业性试验。钻探施工底板梳状长钻孔总进尺1278 m,包含5个分支孔,主孔长度650 m;分5段压裂施工,累计注液1863 m^(3),最高压力22.26 MPa,孔底至孔口最高压力呈下降趋势。压裂完成后,统计分析90 d钻孔瓦斯抽采数据,日均瓦斯抽采纯量0.23~0.89 m^(3)/min,平均0.46 m^(3)/min,钻孔瓦斯抽采体积分数27.82%~93.67%,平均50.88%,较未压裂区域瓦斯抽采体积分数提高了3.52倍,日均瓦斯抽采纯量提高了8.3倍。

底板梳状定向钻孔套铣打捞技术研究与应用

为解决底板梳状定向钻孔卡钻事故中采用常规"强力回转起拔"工艺处理效果不理想,而采用反丝钻杆或强力拧断方法存在工期和经济损失大的问题,对套铣打捞钻具弯曲孔段通过性计算分析及套铣打捞钻进技术参数研究,成功解决了河南某矿孔深344 m底板梳状定向钻孔卡钻事故。应用结果表明:现有套铣打捞钻具允许通过的最大钻孔曲率大,套铣打捞过程中转速控制在30~50 r/min,钻进速度控制在6~12m/h,间隔12~15m配合冲洗液进行一次冲孔,采用该套铣打捞技术及装备能够有效提高底板梳状定向钻孔卡钻事故处理成功率。

底板梳状定向钻孔技术理论与实践

针对突出薄煤层采用底板穿层钻孔进行瓦斯抽采存在钻孔穿煤长度短、钻孔轨迹无法控制、钻孔有效利用率低等问题,利用底板梳状定向钻孔技术在煤层底板岩层施工长距离钻孔,同时开分支进入煤层,实现对突出薄煤层的瓦斯治理。根据底板梳状定向钻孔施工特点,分析了底板梳状定向钻孔分支孔分支点位置的选择、分支孔间距确定、分支孔开孔施工工艺、钻孔轨迹控制等关键技术并给出了建议。实践证明,通过该套底板梳状定向钻孔技术的应用,能使底板梳状定向钻孔实现对大于500 m范围突出薄煤层的有效覆盖,大大提高钻孔利用率。

底抽巷梳状钻孔代替保护层的瓦斯治理工艺技术研究

我国的主要煤层中瓦斯含量高,瓦斯含量直接影响开采的难易程度,钻孔遇煤效率低,钻孔通道控制方面不准确,整体作业效率普遍不高,最终造成作业量大、成本大、安全隐患多的问题。分析底板梳状钻孔技术,以及应用底板梳状钻孔的技术的实际情况,得到底板梳状钻孔技术具有作业长度大、通道控制精准、适用面积广、覆盖范围广等优点。并且从规划钻孔来看,由于工作量的减小大大降低了作业成本,为未来的治理工艺制造技术优势。

长距离定向钻孔大区域瓦斯治理技术及应用

为解决突出煤层群瓦斯抽采消突周期长、煤层松软难护孔、大工作面难消空白带等问题,提出了底板梳状长距离定向钻孔进行大区域瓦斯治理技术,实现大区域瓦斯治理、布置大采煤工作面。在青龙煤矿进行了现场试验,结果表明:长距离定向钻孔深度一般可达600 m;平均单孔瓦斯抽采纯量超过0.8 m^3/min,最大单孔瓦斯抽采纯量超过2.53 m^3/min;与普通钻孔相比,瓦斯抽采纯量提高了16倍,瓦斯抽采体积分数提升50%左右。长距离定向钻孔抽采效果明显提高,为松软突出煤层群高产高效创造了安全条件。

近距离煤层群回采工作面瓦斯综合治理方法的探讨

为了解决近距离煤层群回采工作面回采期间上隅角及回风流瓦斯治理的难题,以万峰煤矿回采工作面为研究对象,基于瓦斯分源治理的思想,提出了利用大直径顶板走向长钻孔及底板梳状拦截钻孔抽采邻近层卸压瓦斯、建立隔离墙气室治理采空区瓦斯涌出等综合瓦斯治理方法。结果表明:采取综合治理方法后,采空区漏风量大的问题得到了基本解决,回采工作面回风流瓦斯浓度降低了0.2%,上隅角瓦斯浓度稳定在0.5%左右,回采工作面未再发生瓦斯超限。