底板穿层钻孔合理间距的数值模拟研究

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关于穿层钻孔施工方案

关于副斜井车场段瓦斯抽放钻孔施工方案我矿副斜井井底车场底板上（实际为9#煤层顶板上）有多处裂隙瓦斯涌出比较大，工作面瓦斯浓度能达到0.2%，回风流瓦斯浓度能达到0.4%—0.5%，瓦斯涌出量为3.6—4.5 m³/min. 2014年5月26管理中心瓦斯实验室测定9#煤层瓦斯含量为10.2m³/t。

介于上述情况，为了确保下组煤项目工程安全有序顺利施工，防止发生瓦斯超限现象，主动有效治理瓦斯。

经矿委会研究决定，由项目部施工队负责对副斜井车场段进行铺设管路及打钻工作。

为了确保瓦斯抽放打钻工作安全顺利进行，特制定此瓦斯抽放钻孔施工方案，望施工队组及相关人员认真学习并贯彻落实。

一、人员组织及职责分工1、成立领导组组长：张治文常务副组长：高保平副组长：张建荣张存全张东斌成员：郭玉璋刘玉生李志峰张利平高明耀宋天全白泽峰2、职责分工（1）组长：全面协调、积极推动此项工作顺利进展。

（2）常务副组长：对钻孔施工工作进行技术指导，并负责方案的审批工作。

（3）副组长：对钻孔施工工作全面负责，监督落实钻孔实施方案。

（4）成员：1）调度指挥中心负责设备的调度和项目部施工队的协调工作。

2）安全管理中心派安监员现场监督，确保安全施工。

3）项目部派一名技术员现场技术指导施工队的钻孔工程，保证按设计进行打钻，钻孔误差不得超过规定值；钻孔施工完毕后，及时测量各种瓦斯抽放数据，并记录和填写牌板，做到“三对口”，发现问题及时汇报。

4）瓦斯队派一名专职瓦斯员负责作业地点的瓦斯检查工作，作业地点瓦斯浓度不得高于0.4%，且风量充足风流稳定，确保施工过程中无瓦斯超限事故。

5）监控中心负责对作业地点的甲烷传感器进行标校，确保传感器灵敏可靠。

6）项目部施工队对施工现场的工作直接负责（如：清理淤泥、积水、环境卫生等），对施工完毕的钻孔进行封孔、连接、抽放、放水、观测等工作全面负责；如遇突发情况及时与组长或副组长汇报并进行处理；保证打钻工作安全、顺利进行。

穿层钻孔设计参数依旧说明

穿层钻孔设计参数依据说明1、根据穿层钻孔合理终孔高度公式计算终孔高度为：21.98m－29.3m；2、内径65mm的封孔管单孔瓦斯抽采量计算为：=1.99m3/min，纯量=1 m3/min；3、15104回采工作面瓦斯涌出量由开采层、邻近层瓦斯涌出两部分组成：30.3 m3/min；4、穿层钻孔合理的终孔高度可由下式确定：K MHη⨯⨯=）～86(式中H――穿层钻孔合理终孔高度（距煤层底板垂高），m；M――钻孔施工地点煤层厚度m；（6.2）η――工作面回采率；（65%）K――煤（岩）碎胀系数，一般为1.08－1.20（1.1）15104工作面平均回采率65%、煤（岩）碎胀系数1.1时、煤层厚度6.2m，计算穿层钻孔合理终孔高度为：21.98m－29.3m；5、单孔瓦斯抽采量计算：D=0.1457（Q 混 / V ）1/2式中 D ——抽采管内径，mmQ 混——抽采管内混合瓦斯量，m 3/min V ——抽采管内混合瓦斯的经济流速，m/s ，取10m/sQ =D 2*V/0.1457 2=1.99m 3/min 纯量=1.99*50%=1.99*0.5=1m 3/min （说明50%是浓度75的抽采管路内经是65mm 换算成0.065m 也就是说0.0652*流速10m/s/0.14572）0.1457单位是m6、15104工作面瓦斯涌出量计算：(1)开采煤层（包括围岩）瓦斯涌出量()10123011m q k k k W W m =⋅⋅⋅-式中：1q ----开采煤层（包括围岩）相对瓦斯涌出量，m 3/t ；k 1----围岩瓦斯涌出系数，对于陷落法顶板管理的工作面，取k 1=1.3；k 2----工作面丢煤瓦斯涌出系数，其值为工作面回采率的倒数，工作面设计回采率为90%，则k 2=1.11；k 3----准备巷道预排瓦斯对工作面煤体瓦斯涌出影响系数，采用长壁后退式回采时，系数k 3按下式确定： L h L k 23-=L----回采工作面长度，170m ；h----巷道瓦斯预排等值宽度，m ，按巷道平均暴露200天考虑，则无烟煤取h=10.5m ；则有：32170210.50.87170L h kL--⨯===m 0----煤层厚度，m ，15号煤m 0＝5.28m ；m 1----煤层采高，m ，按设计，15号煤m 1＝5.28m ；W 0----煤层原始瓦斯含量，7m 3/t ； W 1----煤的残存瓦斯含量，2.90m 3/t 。

煤层预裂爆破钻孔合理间距数值模拟研究

煤层预裂爆破钻孔合理间距数值模拟研究煤层预裂爆破能够有效解决低渗透性煤层瓦斯抽采难问题,防治瓦斯灾害事故的发生。

爆破钻孔间距的确定可以为煤层预裂爆破提供合理试验方案,从而达到改善煤层渗透性的目的。

潞安矿区漳村煤矿3#煤层属低渗透性煤层,以该煤层2306工作面为研究对象,采用数值模拟方法研究了炸药爆速、控制孔因素独立影响下预裂爆破对煤层的影响范围,以及不同爆破方式对煤层的影响范围,提出了钻孔合理间距,并在该工作面煤层预裂爆破试验中进行了验证。

结果表明：炸药爆速影响下煤层预裂爆破钻孔合理间距为4m,不同爆速炸药对煤层预裂爆破破坏影响范围基本一致；控制孔影响下煤层预裂爆破钻孔合理间距小于4m；双爆破孔模型的爆破破坏效果优于单爆破孔模型,双爆破孔煤层预裂爆破两爆破孔钻孔合理间距为8m；现场试验结果与数值模拟结果基本一致。

提高底板岩巷穿层钻孔瓦斯抽放效果的措施

利用了抽巷施工顶板扇形钻孔对整个的工作面进行区域预抽。
１矿井概况新铁煤矿位于七台河市茄子河区、铁山乡管辖区内，
２底板岩巷穿层钻孔布置２．１底板抽放巷及抽放钻场布置六采区６２＃右八片
井下移动泵站使用广东佛山Ｗ８５／１６０Ｇ型水环真空高抽放效果。 ② 设计方案。服务煤巷，主要是掘进的底板抽放巷内泵，能力８５ｍ３／ｍｊｎ，电机功率１６０ＫＷ。的穿层钻孔的设计及施工。对下底板巷周围煤层瓦斯进行目前新铁煤矿开采的深度已经超过７００ｍ了，若在不利用已经掘进的抽放钻场打钻，在沿煤采取合理的、可靠的措施区域瓦斯治理，就保证不了平衡的条带区域的预抽，层正倾斜方向均匀地布孔，钻孔控制到顺槽轮廓线外上帮矿井采掘，也很难实现矿井安全高效发展，随着采掘工作面０ｍ、下帮１Ｏｍ范围，布置钻场内５排８列共４０个孔，钻向深部地区的转移，瓦斯的含量及压力呈递增趋势增柏，主要可采煤层为４９、５０、５７、５９、底板抽放巷布置在距煤层法线垂距２０ｍ的煤层底板内，６２、６５、８８、９８、９９、１１９共１０层，总厚７．０米，煤层倾角为巷道断面采用的是锚网喷支护的规格为２．５ｍ（高）Ｘ２ｍ１５。左右，为二类自燃煤层，煤尘有爆炸性。新铁煤矿为瓦（宽）。为足够的区域抽放力度大，在保证有多余的时间钻采取在掘进底抽巷的同时隔１１０ｍ斯矿井，绝对瓦斯涌出量为１６．４７ｍ３／ｍｉｎ，相对涌出量为孔工程量和预抽时间，７．９４ｍ３／ｔ；煤层的瓦斯压力为０．２９～０．６４ＭＰａ。矿井总风在巷道下帮开掘１个３ｍ深的抽放钻场，钻场断面规格为２ｍＸ２．５ｍ，能够满足打钻需要。量为２２０５８ｍ３／ｍｉｎｏ

单一高突厚煤层底板抽放巷穿层钻孔抽采技术标准

单一高突厚煤层底板抽放巷穿层钻孔抽采技术标准单一高突厚煤层底板抽放巷穿层钻孔抽采技术标准1.2层位选择底抽巷布置在距煤层底板15-25m岩层内。

应避开含水层、破碎岩层、较厚泥质岩层以及应力异常区，选择在坚硬、稳定、地质条件优越的岩层内。

1.3断面规格与支护井巷设计断面应不低于10m2，若兼作运输、通风或其它用途的可适当增大，一般应采用3.6m（宽）×3.8m （高）半圆拱巷道。

支护方式可根据矿压大小与抽采时间而定，满足打钻抽放即可。

2抽放钻场标准底抽巷开口掘进10m 后，沿巷道掘进方向在下帮布置抽放钻场，钻场与底抽巷呈垂直关系布置，钻场间距20m，深度4m，断面略小于底抽巷断面，一般应采用3.4m（宽）×3.2m（高）半圆拱巷道，满足打钻需要为标准。

钻场的布置应避免受采动影响，避开地质构造带，便于维护，利于封孔，保证抽放效果。

3钻孔设计标准3.1布孔原则钻孔在整个预抽区域内均匀布置，并穿透煤层全厚进入顶板0.5m；以实测有效抽放半径、抽采时间为基础合理布置钻孔数量、终孔间距；孔径94mm，以提高抽采瓦斯浓度。

3.2设计方案穿层钻孔设计分前期和后期两步进行。

3.2.1前期设计主要是为掩护煤巷掘进防突服务。

利用每隔20m掘进的抽放钻场打钻对工作面下顺槽周围煤层瓦斯进行条带区域预抽。

钻孔数量视抽放半径而定，钻孔控制到巷道轮廓线外上帮26m、下帮16m范围。

如图1和图2所示。

3.2.2后期设计主要是为回采防突服务。

待底抽巷系统形成、岩巷队伍退出后，在底抽巷内每隔10m布置一个顶板扇形抽放区，钻孔沿煤层倾斜方向呈扇形布置，终孔间距以抽放半径2倍为准，对整个工作面煤层瓦斯进行区域预抽，可有效解决工作面中下部瓦斯较难抽放的问题。

如图3和图4所示。

3.3设计要求应以采掘工程平面图为基础进行设计，设计中还应明确钻孔开孔位置、设计深度、方位、倾角、孔径等参数，由平面图、剖面图、断面图和参数表组成。

底板穿层钻孔施工说明书

郑煤集团崔庙煤矿有限公司11003底板穿层钻孔施工说明书编制人:防突副总：总工程师：编制时间:2012年9月11003底板穿层钻孔施工说明书一、概况根据11003工作面上付巷掘进情况、本煤层顺层钻孔施工情况、小窑采空区调查及探测钻孔验证情况，在工作面下付巷东段开口至以里40m区段为小窑分层开采后遗留底煤，为采空区；在工作面上付巷下帮以外10～25m为小窑采空区，其它均为原始煤体区，在原始煤体区域局部瓦斯含量大于8m3/t，其它区域瓦斯含量预计在8m3/t以下；工作面范围内大部分为小窑采空区，理论上为应力卸压区，而原始煤体区域及其与采空区边界区域为应力集中区，因此，将有重点的在应力集中区和局部瓦斯含量较高区域补充采取区域防突措施；实测工作面二1煤层残余瓦斯含量为7～12.5m3/t，工作面煤层厚度4～13m。

根据崔庙煤矿瓦斯地质图区域划分，该工作面位于突出危险区。

依据集团公司《“三软”突出煤层掘进工作面综合防突措施执行细则》，突出危险区煤巷掘进区域防突措施原则上优先采取保护层开采或底板岩石巷穿层钻孔增透卸压抽采煤层瓦斯区域防突措施。

根据该工作面瓦斯地质分析和矿研究决定，并向集团公司汇报后，该工作面设计采取底板岩石巷穿层钻孔进行水力割缝增透卸压预抽区段煤层瓦斯区域防突措施。

二、底板穿层钻孔设计：1、钻孔设计原则：钻孔孔径不小于89mm；钻孔要穿透煤层全厚，并进入顶板不少于0.5m；钻孔间距6m；控制范围为巷道两侧轮廓线外至少15m范围内煤层全厚，钻孔控制范围均为沿煤层层面的距离。

2、钻孔布置：抽放钻孔布置在底抽巷内，底板穿层钻孔抽采区域措施是在本煤层顺层钻孔抽放区域措施基础上的补充和强化，因此，底板穿层钻孔终孔间距设计为6m。

钻孔分别控制11003下付巷下帮轮廓线以外15m、上帮轮廓线以外10～30m。

3、钻孔施工位置：第四组钻孔施工位置在11003底抽巷抽2点前18米位置，以后每组向前20米为施工位置。

合理钻孔间距和瓦斯抽放时间的理论分析与数值模拟

合理钻孔间距和瓦斯抽放时间的理论分析与数值模拟邢云峰;孙晓元;孙英峰【摘要】In order to determine reasonable and effective gas hole spacing and drainage time, according to the coal seam gas occurrence and flow theory,demonstrates the radial gas flow equaG tion and homogeneous heat conduction in radial similarity of unstable heat conduction equation is discussed with the analysis of temperature field in ANSYS software,the feasibility of the funcG tion to simulate the gas flow field.By comparing different bedding parallel drainage effect of boreG hole spacing and drainage time determines the reasonable gas drainage parameters.Practice verifiG cation shows that the reasonable selection of borehole spacing and adequate drainage time can efG fectively prevent the gas drainage borehole repeat cross,which reduces the drilling construction cost and shortened the time needed for drainage,achieve the safety and engineering economy face dual purpose.%为确定合理有效的瓦斯钻孔间距和抽放时间，根据煤层瓦斯赋存与流动理论，论证了瓦斯径向流动方程与均质导热体中径向不稳定导热方程的相似性，探讨了借助 ANG SYS软件中的温度场分析功能来模拟瓦斯流动场的可行性。

关于提高底板岩巷穿层钻孔瓦斯抽放效果的思考

关于提高底板岩巷穿层钻孔瓦斯抽放效果的思考【摘要】当钻孔开挖后，煤层的变形、强度以及整体稳定性有明显的时间效应。

假设煤体在重分布应力状态作用下，首先表现为粘弹性状态，在进入塑性表现为理想塑性的性状，而其塑性限时随时间而有所降低的。

本文主要探讨如何提高底板岩巷穿层钻孔瓦斯抽放效果。

【关键词】底板岩巷穿层；钻孔；瓦斯抽放钻孔施工是瓦斯抽放的基础，随着技术的发展，选择钻孔施工工艺时现在至少已经有了两个选择，其一是传统的旋转钻进工艺，其二是深孔定向钻进技术。

深孔定向钻进技术使用孔内马达钻进，高压水通过钻杆输送至孔内马达，孔内马达的转子在高压水的作用下通过U型接头、前端轴承带动钻头旋转，在钻进过程中，只有钻头和孔内马达的驱动头旋转。

随钻测量系统能按照要求随时测量孔底参数，并自动计算轨迹描绘所需的参数。

1 抽放瓦斯的重要性保护层开采时，由于采动影响，在顶板和底板的围岩内产生裂隙，并造成邻近煤层的卸压，引起瓦斯的卸压流动效应。

这时，邻近煤层与围岩中的大量卸压瓦斯，通过层间的裂隙涌向保护层的回采工作面，严重威胁安全生产。

如保护层不能很好地开采，则突出煤层得不到保护。

因此，在开采保护层的同时，必须抽放邻近煤层的卸压瓦斯，这是保证有突出危险煤层的矿井安全高产的必要条件。

经验证明，在保护层与突出层的层间距离为6～8 m，保护层工作面从开切眼回采至突出层初次卸压时，会产生大量卸压瓦斯突然喷出，并在保护层工作面造成事故。

因此，在工作面回采初期，必须对突出层进行瓦斯抽放工作。

在远距离保护层开采时，突出层的卸压瓦斯不涌入保护层的回采工作面，其原因可能是由于层间距大，突出层卸压不够充分。

为了弥补卸压的不足，并能完全消除突出层的突出危险，也需对突出层进行抽放。

这种抽放就成为扩大保护效果的技术措施。

在此情况下，所抽出的卸压瓦斯浓度高，抽放的流量不大，抽放期很长。

保护层开采时的瓦斯抽放，可以充分开发矿井瓦斯（甲烷）资源，并进行综合利用，这是值得推广的一项重大技术措施。

底板巷穿层钻孔在煤巷掘进中的应用

蓬：塑。

：堡且．底板巷穿层钻孔在煤巷掘进中的应用王辉(淮沪煤电公司丁集煤矿通风科，安徽凤台232100)瞒要]重点介绍了采用底舨穿层钻孑研列嫩术剐锞护品掘进工作面防霓及瓦斯综合治理所起的作用和数粟。

侈∈键词]穿层钻孔；瓦期预抽随着矿井高产高效的发展需要及“可保尽保，应抽尽抽”战略方针的实施，保护层工作面的开采力度不断加大。

但保护层工作面在开采过程中，由于开采深度的增加及被保护层工作面的瓦斯涌八，保护层的瓦斯综合台理及院台煤与瓦斯突出形势更加严竣。

虽然在保护层采煤工作面掘进i受程中采取了巷帮钻场加迎头顺层长钻孑L预抽待掘巷道本煤层瓦斯、密集排放钻孔等治理措施，但仍难以满足保护层工作面掘进的需要，正常掘进期间回风瓦斯浓度经常在05％一Q7％之间，且突出预测指标时常起动临界值，使保护层工作面的掘进进度受到严重制约。

针对这种现状，经集团公司核准，丁集矿决定采用底板巷上向穿层钻孔预抽掩护煤巷掘进，即在底板巷内向被保护巷道施工上向穿层钻孔抽采保护层瓦斯技术，纷立．_年的准备和实践验证，该举措不仅解决了保护层开采过程中瓦斯对安全生产的影响这一难题，同时加快了保护层工作面的掘进进度，取得了明显的良好效果。

1穿层钻孔抽采保护层瓦斯技术方案根据丁集矿保护层开采规划，优先回采”一2煤层作为13—1煤层的下保护层，”一2煤层与13—1煤层平均间距70m。

”一2煤层属突出煤层，曾在1262(1)轨道顺槽、1331(1)运输顺槽均出现过动力现象，平均煤厚2．5m，标高…845m887m，本煤层瓦斯含量均在53—6．0m3／t，煤层瓦斯压力为12m pa。

巷道掘进过程中配风量在800—1000m3／m i n，回风瓦斯浓度在0．5％一07％。

经过对瓦斯涌出来源及瓦斯抽采工艺的认真分析，回风瓦斯浓度及预测指标偏大主要和地压大、本煤层瓦斯和临近层瓦斯涌出量大及顺层钻孔成孔率差、抽采效果不明显等有关。

针对这一情况，矿决定在底板巷施工上向穿层钻孔对待掘巷道进行预抽本煤层瓦斯，通过预抽来降低待掘巷道煤层瓦斯含量及瓦斯压力。

基于COMSOL Multiphysics的瓦斯抽采有效钻孔间距的研究

基于COMSOL Multiphysics的瓦斯抽采有效钻孔间距的研究马金飞;李金华;雒晨辉;张宗良【摘要】为提高司马煤业3号煤层瓦斯抽采时钻孔布置的合理性与准确度,以煤介质的双重孔隙结构特征以及瓦斯流动理论为基础,根据质量守恒及Darcy定律,建立了气固耦合的瓦斯流动模型,并将其植入到COMSOL Multiphysics软件中进行模拟计算,得到了钻孔参数对瓦斯抽采的影响规律以及单排抽采孔布置方式下的有效钻孔间距,为现场瓦斯抽采钻孔的施工提供了理论支持与技术指导,避免了现场施工的盲目性,验证了所建立的瓦斯流动模型的有效性.【期刊名称】《煤》【年(卷),期】2016(025)012【总页数】4页(P11-13,56)【关键词】瓦斯流动模型;有效钻孔间距;COMSOL Multiphysics;数值模拟【作者】马金飞;李金华;雒晨辉;张宗良【作者单位】潞安集团司马煤业有限公司,山西长治 047105;潞安集团司马煤业有限公司,山西长治 047105;潞安集团司马煤业有限公司,山西长治 047105;中国矿业大学矿业工程学院,江苏徐州 221116【正文语种】中文【中图分类】TD712.6矿井瓦斯爆炸、煤与瓦斯突出是煤矿安全生产中最为严重的灾害，因此，矿井瓦斯灾害治理是煤矿安全工作中的重中之重。

瓦斯抽采是降低煤层瓦斯含量、防止瓦斯爆炸和煤与瓦斯突出的重要措施。

司马煤业随着开采强度的逐渐增加，特别是后期向西侧的深部开采，瓦斯涌出量将不断增大，因此要采取预先抽放瓦斯的措施，保证矿井的衔接和生产的安全。

利用COMSOL Multiphysics软件对瓦斯抽采进行数值模拟，确定钻孔的有效抽采半径是现今瓦斯抽采模拟的主流。

为了解决司马煤业瓦斯抽采施工过程中钻孔布置的问题，提高瓦斯抽采的效率与现场施工的精准度，从现场单排孔的施工角度出发，以有效钻孔间距作为计算目标进行模拟，以此来指导现场施工。

对煤层瓦斯抽采进行数值模拟所建立的模型，即为瓦斯流动模型，它描述了瓦斯在煤层中的运移规律。

穿层钻孔瓦斯径向流动的数值模拟与应用研究

斯排放到测量瓦斯流量的时间间隔，ｄ — — 煤层瓦斯含；ａ
量系数，ｍ／（。ｍ。・ａ） — — 钻孔半径，ｍ。ＭＰ；ｒ
２透气性系数的优化算法
由Ｙ— ＡＸ。ｋ导出Ａ、Ｂ与Ｙ、Ｆ的关系为：／、Ｆ＝Ｂ可。
应用计算机可求得具体参数下数值解然后用相似理论将计算结果用无量纲准数整理成描述钻孔瓦斯径向流动一般规律的公式据此规律式和一些可测参数可计算煤层透气系数这就是钻孔径向流量法无量纲理论煤层瓦斯径向流动的主要无量纲相似准数有流量准数y与时间准数f
维普资讯
矿业工程
系为：
Ｙ— ｃ（１）
依据式（）和表１３，可以直接得出煤层透气性系数的计算公式所分别对应的Ｆ和Ａ、Ｂ取值区间，这样就可。以根据Ａ、Ｂ值查表２，确定计算公式，直接计算出透气性
卸压后：Ｐ０— ０５ＭＰ，ａ＝７４ｍ。（．１ａ．５／ｍ。
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收稿日期：２０ —０ — １０６１３作者简介：李树辉（９１）１８一，男（族）四川资阳人。安徽理工汉，大学在读硕士研究生。
ＭｉｎｇｎｅｉｇｎｉｇＥｎｉｅｒｎ
第４卷第４期２００６年８月
穿层钻孔瓦斯径向流动的数值模拟与应用研究

提高底板穿层钻孔施工进度的探讨与优化方案

提高底板穿层钻孔施工进度的探讨与优化方案作者：林昌环李保全杜继国来源：《科技视界》 2013年第25期林昌环李保全杜继国（淮浙煤电公司顾北煤矿分公司，安徽凤台 232151）【摘要】本文以顾北煤矿12326胶带机顺槽底抽巷施工穿层钻孔为依据，分块段统计分析穿层钻孔补孔率和施工进度，并根据分析结果，优化钻孔设计和底抽巷布置方案。

【关键词】底抽巷；穿层钻孔；施工进度；优化方案０引言随着矿井采煤工作面向深部采区延伸，煤层原始瓦斯压力、瓦斯含量逐渐提升，突出危险性增大，给煤矿的安全生产带来了前所未有的技术挑战。

近年来，虽然在瓦斯防治方面积累了丰富的经验和教训，国家也出台了更加严厉的法律法规，但煤与瓦斯突出、瓦斯爆炸事故仍时有发生，给全国乃至全世界敲响了警钟，如何对突出煤层进行快速安全的消突，是我们需要研究和解决的首要任务，也是我们的历史使命。

突出煤层煤巷掘进通常采用在其底抽巷施工穿层钻孔，预抽条带煤层瓦斯的方式进行消突，因此，突出煤层底抽巷穿层钻孔的施工进度直接影响着条带煤层的预抽时间和效果评价日期，是制约突出煤层煤巷掘进进度及回采工作面投产日期的重大影响因素之一。

本文通过对顾北矿12326胶带机顺槽底抽巷穿层钻孔施工情况进行统计和分析，就如何提高穿层钻孔的施工进度进行探讨，从而优化底抽巷布置。

1 底抽巷布置类型突出煤层条带预抽消突方式有单一煤巷消突、两条煤巷集中消突，一般情况下，采煤工作面上下顺槽之间留有10m左右的煤柱，而煤巷消突范围为巷道轮廓线外15m及以上，故通常采用两条煤巷集中消突的方式，可以减少大量的人力物力。

底抽巷与煤巷在水平面位置分为内错10m～20m、正下方及外错10m～20m，层间距在10m～30m之间。

2 提高钻孔施工进度的思路我们就如何提高穿层钻孔施工进度提出如下三点思路：一是，钻孔设计方面，要从设计源头出发，综合考虑已施工钻孔的反演情况及地质资料，提高钻孔设计的精确性，从而降低补孔率，提高施工进度；二是，在底抽巷布置方面，尽量把底抽巷布置在待掘煤巷的正下方，提高钻孔施工倾角，从而提高钻孔施工的精确性，层间距控制在15m左右，降低钻孔总深度，进而大大提高施工进度；三是，采用两条煤巷集中消突方式，可以大大减少钻孔量，提高钻孔施工进度。

走向大倾角煤层底板穿层钻孔设计方法

走向大倾角煤层底板穿层钻孔设计方法矿井瓦斯治理工作中，利用底板瓦斯抽排巷施工钻孔抽采被保护层的卸压瓦斯及进行煤层预抽，可以有效降低开采区段煤层瓦斯赋存量，同时减少围面工作中巷道迎头及煤壁的瓦斯涌出。

底抽巷穿层钻孔设计中如何有效控制开采块段，提高钻孔成孔率，减少钻孔工程量，在于对煤层赋存情况的具体分析，并进行针对性的设计。

标签：瓦斯治理；穿层钻孔；底板瓦斯抽排巷；钻孔设计；底板等高线矿井底板穿层钻孔要根据复杂多变的现场条件设计，才能提高钻孔利用率，达到节支降耗与效果提升的双重效果。

例如新集二矿的131306工作面受阜凤逆冲断层及伴生断层影响，工作面内煤层局部变化较大，东翼煤层在走向上角度逐渐抬升，最大达到17°。

施工底板穿层钻孔的过程中常有钻孔见不到煤的情况出现，无疑在经济上造成了返工及浪费，在瓦斯治理效果上也打了折扣，有必要根据煤层赋存的实际情况来改进以往的钻孔设计方法。

1 钻孔设计方法分析（1）常规钻孔设计方法。

对于煤层走向倾角变化不大的回采区段、煤巷条带及石门揭煤区域，穿层钻孔设计中可以忽略煤层走向小幅度的坡度变化，视为水平赋存。

实际施工后，通过对钻孔见煤（岩）情况分析及测斜验证，证明钻孔可以做到有控制预抽煤体。

（2）本工作面钻孔设计条件。

131306底抽巷平面布置在131306工作面回采区域内，与上覆13-1煤层间距平均24m左右，坡度随工作面走向变动，最大达到17°，见图1示：常规钻孔设计方法针应用于这种走向坡度的变化较大的煤层无疑会造成大量钻孔无法见煤、形成钻孔控制空白带以及钻孔量上的浪费，因此有必要在设计源头上改进方法。

2 钻孔设计方法的改进（1）钻孔设计方法的改进。

在131306底板瓦斯抽排巷5#钻场（位于变坡点附近）及后续钻场钻孔设计中，采取如下思路：圈定钻孔走向控制范围→走向上划分钻孔列→根据列从平面图中解析倾向剖面→根据倾向剖面设计倾向钻孔。

1）圈定钻孔走向控制范围。

数值模拟技术在钻地武器研制中的应用

数值模拟技术在钻地武器研制中的应用钻地武器是士兵在战场上用于攻击防御工事或洞穴等目标的一种特殊武器。

钻地武器可以穿透地面，通过直接作用于目标，对其造成巨大破坏力和杀伤力，成为一种十分重要的战略武器。

而要进行钻地武器的研制，需要大量的实验数据和数值模拟技术的支持。

本文将从数值模拟技术在钻地武器研制中的应用方面进行介绍。

数值模拟技术在钻地武器的设计中发挥着十分关键的作用。

在钻地武器的设计中，需要设计合适的钻头和杆，并对这些组成部分进行结构优化，以提高其钻掘效率、强度、刚性和耐久性等特性。

而模拟工程师可以通过有限元方法和计算流体力学方法进行模拟分析，从而获取钻头和杆的受力情况、变形情况、破坏情况等属性。

这种模拟分析可以通过对设计方案进行多次模拟分析，帮助工程师在设计开始时就能够排除一些可能存在的结构问题和运动困难。

钻地武器要有足够的杀伤力，关键的在于能不能打穿地面。

因此，数值模拟技术在钻地武器的仿真试验中也发挥着重要的作用。

通过数值模拟分析，可以模拟出钻地武器在不同地质环境中的行驶和穿透的能力，进而确定不同的杆和钻头组合下的最佳使用条件。

在模拟试验中，还可以结合实际测试数据，对模型进行不断的修正和完善，从而使得钻地武器的设计更加安全、可靠、实用。

在钻地武器的研发过程中，需要对其进行性能评估，对其钻孔深度、钻孔速度以及穿透力进行测试。

而这种测试需要数值模拟技术的支持。

数值模拟可以模拟出钻地武器在满足不同硬度、不同湿度和不同密度的土壤中的效率和穿透深度等参数。

从而帮助工程师进行最佳方案的选取和设计。

综上所述，数值模拟技术在钻地武器研制中发挥着重要的作用。

通过数值模拟分析，可以帮助设计工程师在设计前期进行预判，并且可以模拟出不同因素下的钻地武器性能，从而使得钻地武器设计更加符合实际需要。

在未来的研究中，数值模拟技术的发展会为钻地武器的研制提供更多的支持。

煤矿底板瓦斯道施工穿层钻孔施工安全技术措施

煤矿底板瓦斯道施工穿层钻孔施工安全技术措施引言由于煤矿开采过程中采出的煤层中含有大量的瓦斯，而瓦斯是一种极易燃的气体，因此必须采取有效的技术措施进行处理。

其中，煤矿底板瓦斯道施工穿层钻孔是一项非常重要的技术手段。

本文将就煤矿底板瓦斯道施工穿层钻孔施工安全技术措施进行探讨。

安全技术措施1.工程前期准备开展钻孔施工前，必须进行详细的现场勘查，了解工作面的地质构造和瓦斯赋存情况。

在确定了钻孔的位置和深度后，还必须制定详细的施工方案，明确施工过程中各项技术要求和安全措施。

2.钻孔前处理为保证钻孔施工的安全性，必须对现场进行严格的安全检查和环境治理工作。

在施工前，还应对钻孔设备进行全面检查，并保障钻孔设备的正常运转。

此外，还应对施工现场进行喷水降尘处理，以防止煤尘和瓦斯的扩散。

3.钻孔施工过程中的安全措施•选用低速大扭矩电机，以保证钻孔时的安全性；•采用回转法来排放钻孔中的气体，以避免瓦斯积聚并爆炸；•对使用的钻头和钻杆进行定期检查和修理，以保证其稳定性和完好性；•安装安全防护装置，以保护作业人员的安全；•每次完成钻孔后，还必须对周围区域和孔洞内部进行瓦斯检测和温度检测，以确保施工现场的安全。

4.钻孔施工后处理钻孔施工完成后，必须对孔洞进行密封处理，并在施工现场周围设置瓦斯排放管道和人工通风设施，以确保施工现场的安全性。

安全事故案例分析在进行钻孔施工时，如果没有采取有效的安全技术措施，将会带来很大的安全风险。

以下是煤矿底板瓦斯道施工穿层钻孔安全事故案例分析：一起由于钻孔操作人员没有及时检测气体，导致积聚的瓦斯在钻孔过程中突然爆发，造成了严重的安全事故。

这起事故的教训是：在钻孔过程中必须加强气体检测和环境监测，及时发现并消除安全隐患。

结论作为一种常见的技术手段，煤矿底板瓦斯道施工穿层钻孔已经被广泛应用于煤矿开采中。

为了保证在钻孔过程中的安全性，必须采取严格的安全技术措施，避免发生安全事故。

基于COMSOL数值模拟的钻孔间相互耦合关系研究

基于COMSOL数值模拟的钻孔间相互耦合关系研究作者：郑月飞来源：《决策探索·收藏天下（中旬刊）》 2018年第6期摘要：随着我国煤炭需求的日益剧增，煤矿瓦斯灾害也随之增加，而水力割缝已成为治理瓦斯的主要手段，为了研究顶板巷水力割缝钻孔间相互耦合关系，本文采用COMSOL数值模拟软件，研究了顶板巷割缝的数学模型的初始条件和边界条件、不同角度钻孔割缝耦合关系、相同角度钻孔割缝耦合关系，研究得出：当进行顶板巷水力割缝后，在水平和垂直方向上，钻孔之间存在强烈的耦合效应，并且钻孔相互耦合，增加了瓦斯抽采效率，水力割缝后的煤层具有更好的均匀性和连通性，研究为瓦斯抽采的钻孔间距提供一定理论依据，也避免了大量的工程施工。

关键词：顶板巷：水力割缝：耦合关系：数值模拟：瓦斯抽采效率：残余瓦斯压力一、顶板巷割缝的数学模型（一）渗流场的初始条件在t=0时，原始瓦斯压力的分布为：(1)（二）煤体应力场的边界条件第一类边界条件：边界的表面位移是恒定值，为时间的函数，表达式为：(2)第二类边界条件：边界的表面力是恒定值，为时间的函数，表达式为：(3)二、模拟建立研究以某煤矿实际情况进行数值建模，模型参数中，煤层厚度为3m，煤层倾角为200，岩层和煤层的物性参数见表1；三、模拟结果分析（一）不同角度钻孔割缝耦合关系本文采用近水平长距离穿层钻孔进行施工，由于钻空间距离较近，则钻孔相互间具有很大的耦合作用，建立模型的几何参数为70m×20m×40m，设置1条观测线（图1红线位置处）布置在煤层中间，该测线沿煤层倾向进行布置，钻孔数值模型如图1所示。

当抽采5，10，1 5，20，25，30d后，在中部观测线上，钻孔内煤层残余瓦斯压力分布如图2所示。

由图2可知，随着抽采时间的增加，钻孔内煤层残余瓦斯压力首先出现急剧下降，然后趋于平稳，该变化趋势和实际测量结果相一致。

当抽采30d后，残余瓦斯压力小于0.74MPa，达到了消突的目的，而且消突长度为43m，满足设计的要求。

基于数值模拟的上向扇形孔孔底距优选研究

基于数值模拟的上向扇形孔孔底距优选研究宋飞;李祥龙;段应明;孙进辉;万再春【摘要】为更好地确定矿山爆破参数,结合现场爆破漏斗试验得出的数据,在孔深10.6 m、排距1.4 m和孔口距0.5 m不变的情况下,针对孔底距在2.2～2.8 m范围下,运用ANSYS有限元软件进行了四组数值模拟.为验证模拟效果的可行性,并将模拟结果应用于现场进行论证.结果表明:通过数值模型中应力云图变化过程及特定单元最大应力值的研究分析,最终确定孔底距为2.6 m,并将模拟结果所产生的爆破参数应用到现场试验中,试验效果显著,说明在爆破参数优化问题上采用数值模拟的方法是可行的.【期刊名称】《中国钨业》【年(卷),期】2018(033)004【总页数】9页(P22-30)【关键词】参数优化;孔底距;数值模拟;ANSYS【作者】宋飞;李祥龙;段应明;孙进辉;万再春【作者单位】昆明理工大学国土资源工程学院,云南昆明 650093;昆明理工大学国土资源工程学院,云南昆明 650093;玉溪矿业有限公司,云南玉溪 653405;云南迪庆矿业开发有限责任公司羊拉铜矿,云南迪庆 674507;云南迪庆矿业开发有限责任公司羊拉铜矿,云南迪庆 674507【正文语种】中文【中图分类】TD235爆破是采矿工艺中的重要环节，爆破质量是个综合指标，大块率、粉矿率、块度均匀程度等都是重要指标。

而决定爆破质量的主要因素为爆破参数，爆破参数的不合理会产生爆破效果不佳、爆破生产效率降低以及放出矿石损失贫化率较为严重等问题[1-3]。

目前国内外多数矿山都面临着大块率过高和采场生产成本过高等一系列的问题，因此，优化爆破参数的研究迫在眉睫[4]。

随着计算机技术的不断进步，数值模拟在对爆破效果进行预测评价时运用已成为一种主流，且在越来越多的领域获得广泛应用[5-6]。

田振农等[7]通过模拟岩土中的爆破问题，得到在爆破应用中数值模拟的准确性与稳定性；刘优平等 [8]用ANSYS/LSDYNA软件通过改变装药量和耦合系数，确定了深孔爆破的最佳炮孔装药结构；高辰阳等[9]用ANSYS/LS-DYNA软件构建模型，确定在单自由面下柱状药包的最佳埋深参数。

单一低透煤层底板穿层钻孔瓦斯高效抽采技术研究

单一低透煤层底板穿层钻孔瓦斯高效抽采技术研究研究报告**股份公司**二〇一二年十月二十日单一低透煤层底板穿层钻孔瓦斯高效抽采技术研究研究报告一、己15-14140工作面概况1.工作面位置该工作面位于二水平己二上山采区西翼，东起采区上山，西至十二矿北风井己组保护煤柱线，南邻正在准备的己15－14120采面，北部尚未开发。

该工作面标高－510～－656m，地面标高+120～+150m，埋深630～806m。

工作面东西可采走向长877m，南北倾斜宽168m，采高3.6m，圈定可采储量69.5万t。

2.煤层赋存情况根据钻孔资料及揭露己15煤层分析，该采面煤厚在3.4～3.85m，平均3.6m，在构造区域有变薄情况。

煤层倾角17～28°，平均22°，呈西缓东陡之趋势。

3.地质构造该采面地质情况简单。

该区域地质资料揭露稀少，根据钻孔、皮带上山及己15－14120机巷揭露的资料分析，预计该采面不会有大的地质构造。

4.顶底板岩性直接顶为细砂岩与粉砂岩互层，距煤层顶板0.8m左右有一层0.1～0.5m的煤线，该层易随采随落。

直接底为一薄层泥岩，厚约2m，遇水易膨胀。

煤岩层综合柱状图如图4-1所示。

5.水文该采面水文地质条件简单，煤层顶板中粗粒砂岩含水层裂隙发育，富水程度中等。

预计正常涌水量2～3m3/h，最大5m3/h。

6.自燃发火期己15煤层自燃发火期4～6个月。

7.瓦斯该工作面瓦斯压力1.8MPa，瓦斯含量22.0m3/t，根据突出危险等级划分，属突出危险工作面。

8.地表地面为山坡，无建筑物及水体。

图1-1 煤岩层综合柱状图二、封孔技术改进封孔技术直接决定瓦斯抽采效果。

通过考察不同封孔材料和封孔工艺条件下钻孔的抽采效果，改进得到一种高效的封孔技术；通过确定合理封孔长度，保证了最优的封孔效果。

研究表明：目前封孔效果不好存在的几个致命问题是：1）材料不具备膨胀性能，不能封堵钻孔周围的微裂隙；2）材料反应速度过快，几十秒甚至几秒的时间，工人根本不能完成整个封孔工序，匆匆忙忙的操作，无法保证封孔质量；3）封孔长度不合理。