防突钻孔失稳的力学条件分析

为了进一步认清在钻孔施工过程中经常出现卡钻、喷孔等问题,本文以掘进面施工防突钻孔为例,以理论分析为主要手段,建立了钻孔失稳的力学模型,分别研究了钻孔孔底和孔壁附近煤体的破坏形式和失稳特征,并结合钻孔喷孔应具有两个基本条件:①封存的能量源;②封存障碍突然失稳破坏,而使能量源瞬间释放,得出如下结论:卸压区易发生垮孔;峰后应力集中区易垮孔也易发生喷孔;而峰值强度前区域发生喷孔的概率则大大降低.

本煤层防突钻孔施工排粉工艺

分析了在有打孔突出危险的严重突出煤层巷道掘进中各种排粉工艺的利弊,并确定了施工防突钻孔螺旋加压风排粉工艺。

YHQ-X(C)全方位钻孔测斜仪在区域防突钻孔施工中的实践与应用

考察区域措施钻孔实际轨迹,掌握预抽煤层层位变化,指导钻孔设计参数调整,杜绝预抽控制区出现瓦斯抽采空白带。

改进钻机钻具提高软煤防突钻孔施工速度的技术研究

郑煤集团告成煤矿主采二1煤层为"三软"不稳定煤层,煤质松软易碎,呈粉末状,属极软煤层,多年来,一直采用ZY系列全液压钻机施工各类防突钻孔,打钻过程中经常会遇到喷孔、垮孔、堵孔、卡钻、钻孔排粉困难等问题,致使钻孔的钻进速度和钻进能力较低,造成防突工作滞后,影响矿井安全生产。通过对钻机、钻杆及钻杆连接方式的改进,简化钻机液压系统,提高了钻孔排粉率及单位时间内的成孔数量、质量,简化钻杆连接方式,减轻工人的劳动强度,实现防突钻孔的快速施工,进而提高瓦斯抽放效果,确保低透气性煤层工作面的安全正常生产。

防突钻孔设计三维可视化系统的开发与实现

煤与瓦斯突出矿井在生产过程中,防治煤与瓦斯突出一直是重大灾害治理的第一位,实际工作中防突钻孔设计使用矿井瓦斯地质图或采掘工程平面图作为底图,是由正射投影方法生成的图形,技术人员在二维图形上进行钻孔的设计,无法直观展现钻孔与煤层的关系。文章提出了一种基于防突钻孔设计图的煤层和防突钻孔三维可视化的解决方案,使用.NET技术进行AutoCAD二次开发提取建模需用的基础数据,使用WPF 3D技术进行模型建立,研究了煤层和钻孔的三维可视化方法,对煤层、巷道、钻孔进行定量表达和逼真描绘,不仅可以使技术人员更加形象地理解煤层空间形态、煤层与钻孔、巷道与钻孔之间的空间位置关系,还可以为钻孔空白带研究、煤层瓦斯含量、钻孔智能化设计等打下良好的基础,提升矿井数字化管理水平,促进煤矿信息化、自动化建设。

大倾角下行防突钻孔钻进成套装备研发

为有效解决大倾角下行防突钻孔孔口塌孔、孔内排渣困难及孔口瓦斯异常涌出等问题,研制了大倾角下行防突钻孔钻进成套装备。该成套装备由履带全方位液压钻机、双壁反循环钻杆、反循环钻头总成、快速水变接头、孔口防喷、防塌处理器、煤-水-瓦斯循环处理一体机、深孔钻杆阻水环、电液集成控制平台组成;具有体积小、行走灵活、集成化程度高,操作简单,工作效率高的优点。该防突钻孔钻进成套装备在仲恒煤矿3#大倾角煤层成功地进行了工业性试验,具有推广价值。

夹河煤矿防突钻孔施工工艺优化及应用

夹河煤矿采用顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施,消除掘进期间突出危险性,钻孔施工的效率严重影响着掘进的单进水平。通过优化钻孔施工工艺,引进CMS1-6200/80型大功率钻车和三棱钻杆,有效提高了钻孔施工效率、掘进单进水平,增强了顺层钻孔防突措施的安全性、可靠性。

FIVS/L风动钻机施工防突钻孔的应用

介绍了FIVS/L手提式风动钻机的性能特点及在赵各庄矿2290工作面未解放区域(运输巷道及切眼)掘进中的应用情况,有效解决了由于煤质松软,使用普通煤电钻施工防突超前钻孔难以成孔,软煤层钻进出现的坍孔、夹钻、埋杆问题。

高地应力煤层卸压防突钻孔施工技术与应用

针对我国煤矿面临的冲击地压灾害,提出高地应力煤层大直径卸压防突钻孔技术。分析高地应力煤层钻孔的卸压防突机理。对比现有煤层钻孔施工技术,选择适合高地应力煤层的空气钻进工艺,确定供风方式,给出风量、风压等参数的计算方法,研制具有辅助排渣功能的高强度大通径宽翼片螺旋钻杆。在高地应力矿区进行了现场试验,对比了井下管路系统压风与移动式空压机压风的排渣效果。形成适合高地应力煤层卸压防突钻孔施工的中风压大通径宽翼片螺旋钻杆空气钻进工艺。

在严重突出区域的煤巷掘进中用深孔松动爆破替代超前钻孔防突的试验

针对打通二矿首采薄煤层严重突出危险区沿软分层施工超前排放钻孔突出频率高、强度大的现状，充分利用软、硬分层突出危险性差异大的特点，改为在硬分层中布置钻孔进行深孔松动爆破防治煤与瓦斯突出试验，取得了初步成效。

煤层浅孔注水防突有效影响半径的测定

为确定低透气性突出煤层浅孔高压注水防突技术的有效影响半径,设计了一套煤层注水防突系统,在此基础上优化了防突钻孔的布置方案,并在平煤五矿己16,17煤层进行了现场试验与效果检验,实现了钻孔注水增透一体化,结果表明:煤层浅孔高压注水防突技术有效影响半径为2.5m,在有效影响半径内瓦斯涌出初速度平均提高了80%以上。

风水联动钻孔除尘装置的设计与应用

煤与瓦斯突出煤层施工瓦斯抽采钻孔、瓦斯排放钻孔采用干式压风排渣施工工艺,施工过程中产生大量的煤尘,严重威胁着作业人员的健康。同时,对瓦斯压力大的煤层施工钻孔时,常出现喷孔现象,引起瓦斯超限。利用风、水引射原理,设计一种风水联动钻孔孔口除尘装置,现场使用效果良好,除尘效率达到95%以上,防止了打钻过程中的瓦斯超限现象。

梁北矿高瓦斯特软煤层巷道变形特征及原因

梁北矿-550m水平二1煤层属典型“三软”煤层,煤层透气性差,瓦斯含量高、压力大,地应力大,具有较强的突出危险性.11采区煤巷埋深达610 ～ 750m,现场调查表明,巷道持续大变形,底鼓严重,支护难度大.本文对梁北矿-550m水平11采区二1煤层巷道工程地质特征进行了调研,总结了煤巷变形特征,运用FLAC数值模拟方法对巷道大变形的原因进行了分析.指出该煤巷变形以显著底鼓为特征,其主要原因是煤层软弱、底板煤扰动、瓦斯防突钻孔效应和支护缺陷.认为高瓦斯特软煤层巷道的支护应兼顾瓦斯治理与支护两方面,宜把它们当成一个系统进行协同分析,这是有效解决此类煤巷稳定性控制难题的一种有效途径.在此基础上,提出了相应的防治对策.

乳化液钻机在综掘工作面快速钻进技术研究与应用

综掘工作面防突钻孔施工采用ZY-750型液压钻机施工,安装不方便,安装时用人多,安装时间长,钻孔速度慢,采用乳化液钻机在综掘工作面施工防突钻孔,解决了钻机安装困难,施工进度慢等问题,提高了施工效率促进了安全生产。