定向钻冲一体化成孔技术研究

水力冲孔增透是煤矿瓦斯治理的一种重要技术手段,为了解决中深孔水力冲孔施工效率低、存在冲孔盲区等问题,采用定向钻冲一体化成孔技术一次性完成定向钻孔和冲孔施工,以实现定点水力冲孔消突作业。分析了有线定向钻冲和无线定向钻冲一体化钻具的优劣势,阐述了其钻孔工艺及工作参数,并通过现场施工验证了采用定向钻冲一体化技术的成孔效果。

低透气性高瓦斯煤层钻冲一体化卸压抽采技术研究与应用

为了消除低透气性高瓦斯煤层的突出危险性,以安阳矿区龙山煤矿25051下底抽巷为研究背景,对穿层水力钻冲一体化增透技术的施工工艺及增透效果进行了研究。工业性试验表明,钻冲一体化卸压增透作业可提高煤层的瓦斯抽采效果,从而解决低透气性煤层开采过程中的瓦斯问题。

松软低透煤层随钻水力冲孔钻具研制与应用

针对现有水力冲孔钻具在松软低透煤层造穴施工中存在需2次下钻、劳动强度大、施工效率低、钻杆密封性不好等问题,研制了随钻型水力冲孔钻具,实现了只需下入一趟钻便可同时完成正常钻进和冲孔作业,并在晋煤集团赵庄矿、淮南矿业丁集矿及阳煤集团新元矿开展了现场试验。试验结果表明:研制的随钻型水力冲孔钻具结构设计合理,压力转换机构工作可靠,密封性能良好,耐压能够达到30 MPa;与常规水力工艺相比,该技术能够减少辅助作业时间,有效降低了工人劳动强度,对松软低透煤层卸压增透作用显著,有效提高了瓦斯抽采效果,具有较高的推广应用价值。

贵州矿区“两高一低”煤层钻冲联动高效抽采技术研究

为提高贵州矿区新田煤矿4煤层瓦斯抽采效果,缩短瓦斯治理时间,增加煤层透气性,针对4煤层瓦斯含量高、压力高、透气性低等特点,在新田煤矿1404工作面运输巷底抽巷实施了水力冲孔卸压增透技术,研究了钻冲一体化卸压增透技术的技术原理和装备选型,设计了钻冲一体化卸压抽采方案,现场应用结果表明,钻冲一体化卸压增透技术加快了1404煤巷掘进抽采效率,减少了抽采达标时间,提升了煤巷掘进速度,有效缓解了"抽、掘、采"接替紧张的局面。

三软突出煤层“钻机+瓦斯抽采孔水力作业机”协同冲孔工艺研究及应用

新义矿为简化现有水力冲孔技术、提高冲孔效率,通过分析冲孔效率与冲孔压力和钻孔环空三者之间的关系,认为钻冲一体化水力冲孔工艺存在环空小、最优冲孔效率较低的弊端,提出了钻机+瓦斯抽采孔水力作业机协同冲孔工艺。通过现场试验表明,钻孔环空的大小对冲孔效率起到了制约作用,随着钻孔环空的增大,其最佳冲孔压力和最佳冲孔效率明显增加。钻机+瓦斯抽采孔水力作业机协同冲孔工艺的最佳冲孔压力为16~18 MPa,冲孔效率为5.6~5.8t/班,是钻冲一体化水力冲孔工艺的3.8倍。

我国水力冲孔卸压增透技术研究进展

随着科技日新月异的变化,高瓦斯低渗透煤层提高抽采效率的有效措施之一——水力冲孔技术飞速发展,但也遇到了前所未有的挑战。本文简要回顾了水力冲孔技术的发展历程,系统介绍了钻-冲一体化、水力压裂与冲孔联合增透、水力冲孔与预裂爆破联合增透等新型技术的技术原理及现场应用情况,总结分析了该领域存在的关键问题,并对下一步研究方向进行了初步探讨。本文认为,多场耦合实验、影响半径测定、钻-冲-割一体化推广以及联合增透应是未来研究与探索的重点与难点。

煤矿井下水力扰动抽采瓦斯技术体系

以深部突出危险性强的首采层和不具备保护层开采条件下的单一低透突出煤层瓦斯高效抽采为立足点,基于煤矿井下瓦斯抽采存在的问题,引出并定义了煤矿井下水力扰动抽采瓦斯技术。以"精细地质设计优化、钻压冲修扰动强化、封联抽排工艺细化、瓦斯抽采评价量化"为技术主线提出了煤矿井下水力扰动抽采瓦斯技术体系,重点介绍了其10项核心技术及装备的作用、特点及现场应用情况。针对该技术体系在基础理论、卸压增透核心技术和配套装备存在的问题,认为精细化抽采地质分析和单一低透煤层煤与瓦斯共采模式基础理论研究、卸压增透核心技术的完善与集成和配套装备的系列化和智能化是今后技术体系完善进程中的研究重点。

水力化技术防治煤与瓦斯突出研究现状及展望

煤层卸压增透是防治煤与瓦斯突出的有效手段,煤岩体结构改造是煤层卸压增透的核心问题,水力化技术是防治煤与瓦斯突出的有效手段。基于煤与瓦斯突出综合假说分析了水力化防突措施的技术原理,简要介绍了我国应用广泛的单项水力化卸压增透技术,指出复合水力化防治煤与瓦斯突出防治措施是水力化防突技术措施发展方向,重点介绍了"钻-冲-割"耦合卸压防突措施、压-钻-冲一体化综合防突措施、基于水力压裂的超声波增透防突等综合措施,为水力化技术防治煤与瓦斯突出指出了新思路;对总体发展趋势进行了展望,认为深部煤岩体复合动力灾害一体化防治、智能化水力卸压增透技术及装备研发等方面是未来主要研究方向。