长距离定向钻孔在2-607工作面裂隙带瓦斯抽放中的应用

本文对矿井2-607工作面开采后上覆岩层瓦斯集聚区进行分析探讨,具体确定了采面长距离定向钻孔布置层位、数量等参数,采用ZYWL-13000DS液压钻机在2-607工作面副巷内布置长距离定向钻孔对裂隙瓦斯进行抽采。现场应用表明,布置的长距离定向钻孔可以高效抽采采空区裂隙瓦斯,有效降低了回采工作面开采推进时风排瓦斯量,以及上隅角瓦斯浓度,提升了回采工作面安全保证能力。

高位定向钻孔抽采瓦斯搭接部位研究与应用

相邻钻场高位定向钻孔合理搭接是保证抽采瓦斯效果稳定、提高钻孔有效利用率的重要环节。根据顶板裂隙带高位定向钻孔抽采瓦斯机理研究结果,通过分析布置高位定向钻孔空间层位、煤层顶板裂隙带分布特征、钻孔轨迹等抽采效果影响因素,确定了实现成功接替的钻孔合理搭接部位,并在党家河煤矿进行了工程应用。应用显示:80~121 m钻孔搭接长度能够满足瓦斯抽采效果,在搭接部位外端点接替使每个钻孔减少钻孔工程量约40 m。

低透气性特厚煤层工作面高位抽放技术应用

特厚松软高瓦斯低透气性煤层,虽然经过2～3a的预抽,但在工作面回采过程中,上隅角及回风流中瓦斯超限依然是安全生产中的难题,充分利用钻孔抽放回采后顶板岩石冒落后形成的裂隙带中瓦斯,既可提高瓦斯抽放量,改变采场后放瓦斯流场,又能较好地解决工作面瓦斯超限问题,取得了良好效果。

王家岭煤矿高位定向长钻孔抽采顶板卸压瓦斯技术

王家岭煤矿是典型的低瓦斯煤层高强度开采引起的高瓦斯矿井,由于煤层瓦斯含量不高且透气性差,所以瓦斯抽采顶板难度大。为了得到适合于王家岭煤矿的高位定向水平钻孔抽采卸压瓦斯工艺参数,现场跟踪考察了12318综放工作面高位定向钻孔的瓦斯抽采体积分数、纯流量等工艺参数,分析了布孔垂直层距、水平错距等关键参数与抽采效果的关联特性。依据实测的顶板岩层力学参数及经验公式,计算得到顶板冒落带高度,为19.11~24.10 m;裂隙带高度,为57.06~74.86 m。分析抽采效果认为:同一钻场中的钻孔抽采瓦斯纯流量随着钻孔垂直层距的增大而增大,钻孔抽采瓦斯纯量随水平错距的减小而增大,垂直层距最大的2个钻孔瓦斯抽采纯量占钻场抽采总量的70%以上。钻场钻孔垂直层距在25~41 m时,对工作面上隅角瓦斯防治效果明显优于垂直层距20 m的钻场。

沙曲矿瓦斯抽放模型研究

为了保证矿井生产衔接,利用回采工作面巷道使用定向钻机对下一个工作面提前进行整体的区域性预抽,待需要掘进巷道时已完成对工作面的预抽工作,一次性达到掘进和综采的防突要求。针对煤与瓦斯突出问题采取相应措施后,综采工作面瓦斯均能达到有效排放。所采取措施均由钻机施工,无需开设瓦斯治理巷道,节约了时间和成本,而且抽放的瓦斯可以作为新能源利用。

定向长钻孔在李雅庄矿工作面瓦斯抽采中应用

李雅庄煤矿2-613工作面采用高位长钻孔抽放采空区、回风隅角积聚瓦斯,结合现场地质条件,确定钻孔位置、孔距和层位。工作面共布置6组钻场,每组钻场布置3个钻孔,通过监测可知,定向长钻孔相对于普通钻孔瓦斯抽放混合量和纯量有了明显提高,工作面回风巷、回风隅角瓦斯浓度有了明显降低。定向长钻孔施工后对比普通钻孔可知,高位长钻孔工程量和施工周期减少一半,无效进尺少。

保护层开采卸压瓦斯抽采技术研究

为防止被保护层中瓦斯大量涌向保护层工作面,造成其工作面上隅角和回风巷瓦斯超限,基于采空区上覆岩层"三带"中瓦斯运移规律,利用高位钻孔抽放被保护层卸压瓦斯。通过在羊东矿8458工作面应用实践,采用理论计算与数值模拟确定裂隙发育带的高度,并对高位钻孔参数进行优化设计,结果表明:该工作面单孔纯瓦斯抽采量由0.5m3/min提高到0.8m3/min,回风巷瓦斯浓度由0.9%降低到0.4%,上隅角瓦斯浓度由1.2%降低到0.6%,提高了瓦斯抽放率,保证了工作面安全回采。

西山煤田区域瓦斯抽采深孔定向钻进技术

在对西山煤田地质条件和瓦斯抽采理论依据进行分析的基础上，采用深孔定向钻进技术打设顺层钻孔和高位顶板裂隙带钻孔的区域瓦斯抽采综合技术，并对5个高瓦斯矿井进行了定向钻孔的参数设计和施工。采用顺层钻孔区域瓦斯预抽的3个矿井，抽采量均值稳定在1．0～1．5m3／min，在规定预抽时间内，残余瓦斯含量低于7m3／t；采用高位顶板裂隙带瓦斯抽采的2个矿井，高位孔的平均瓦斯抽采体积分数为30％～50％，当回采工作面推进距离大于极限垮落步距后，回风巷瓦斯体积分数稳定，均低于临界值0．5％。

马兰矿18502工作面瓦斯综合治理效果分析

为了解决马兰矿18502工作面正常回采期间绝对瓦斯涌出量高的问题,采用本煤层抽采+下邻近层抽采+大孔径顶板走向孔抽采+大直径采空区钻孔抽采+初采初放裂隙带钻孔抽采的综合治理措施,同时对工作面采取切顶卸压措施保障裂隙带钻孔初采期间抽采效果。抽采效果正常回采期间绝对瓦斯涌出量为34.74 m^(3)/min,抽采瓦斯量28.72 m^(3)/min,抽采率82.67%.其中大孔径顶板走向孔抽采量15.88 m^(3)/min,抽采量占比55.29%(相对于抽采总量,下同);大直径采空区抽采钻孔抽采量6.29 m^(3)/min,抽采量占比20.97%;底抽巷下邻近层瓦斯抽采量5.45 m^(3)/min,抽采量占比18.98%;本煤层瓦斯抽采量1 m^(3)/min.该综合治理方法有效消除了采空区瓦斯、上隅角瓦斯、底板邻近层瓦斯对采煤工作面瓦斯浓度的负面影响,改善了该矿安全生产作业环境。