低透气性近距离强突出煤层群瓦斯治理模式研究

低透气性近距离强突出煤层群首采层打钻极易喷孔,引发瓦斯安全事故。以皖北煤电祁东煤矿II三采区为例,基于首采层7_1煤分段压裂水平井预抽煤层瓦斯改性效果和上区段8_2煤定向长钻孔拦截抽采下临近层9煤卸压瓦斯效果,提出了综合运用分段压裂水平井、定向长钻孔、地面钻井、多用底板巷、顶板走向钻孔等技术的瓦斯治理模式,可有效减少井下工程量,提高钻孔施工及抽采效率,保证煤层安全高效开采。该模式演变后可进一步减少巷道和钻孔工作量,有效缓解接替紧张压力。

高瓦斯强突出煤层群首采保护层瓦斯治理研究

高瓦斯强突出煤层群条件下,通过首采关键卸压层B10煤层能有效解放全组煤层,使得突出煤层转变为非突出煤层。从工程实践中,总结论证了Y型通风沿空留巷技术和底板巷穿层钻孔立体抽采技术对有效治理上覆B11b煤层和下伏B8煤层瓦斯的重大意义,同时,提出以全资源的理念指导矿井设计,即将各煤层开采以整体考虑,统筹矿井瓦斯治理和采场接替。

强突松软近距离煤层群石门揭煤防突技术研究

为了研究强突松软近距离煤层群石门揭煤防突技术,安全、顺利地揭煤,基于海孜矿Ⅱ32主运石门地质条件和瓦斯赋存状况,对近距离煤层群9+8煤层实施密集预抽钻孔抽采瓦斯与低压水力冲孔卸压增透相结合的措施,防治煤与瓦斯突出。结果表明:低压水力冲孔冲煤率达到4.5%;冲孔后瓦斯抽采流量为未冲孔的10倍以上;整体瓦斯抽采率达到71.7%,比以前提高了约1.6倍,卸压增透效果明显。预抽钻孔抽采后,9煤、8煤的残余瓦斯压力,分别为0.3MPa、0.22MPa,残余瓦斯含量分别为5.23m3/t、5.13m3/t,防突效果显著,可安全、顺利地揭开9+8煤层。

强突出煤层穿层抽采钻孔套管护孔钻进技术

为解决穿层钻孔施工过程中常出现的喷孔、穿煤长度短等难题,在分析穿层钻孔喷孔成因的基础上,提出将套管护孔钻进技术应用于强突出煤层钻孔施工,介绍了其工艺方法与钻具结构、传扭装置、套管钻头等设备,并进行了配套钻机改造和套管选型。应用结果表明:采用套管护孔钻进技术穿越强突出煤层时,钻孔的实际钻屑量与计算钻屑量的比值接近1,证明该技术在控制孔喷以及防治孔突方面具有积极效果,钻孔喷孔强度显著减弱;一次穿煤成功率提高了30%,表明该技术有利于钻孔穿越强突出煤层。

强突出煤层套管钻进传扭装置设计与应用

根据套管钻进对传扭装置的功能要求,介绍了传扭装置的设计要求、结构及工作原理,并对传扭销的直径进行了计算校核,通过对其关键接触部位有限元分析,为传扭装置的结构设计及加工提供依据,最后进行了现场试验,结果表明,传扭装置设计能满足使用要求,性能可靠,操作简便。