大口径瓦斯抽排井施工扩孔分级设计优选探讨
大直径 长钻孔瓦斯抽放技术与装备的应用
大直径长钻孔瓦斯抽放技术与装备的应用长期以来，瓦斯灾害一直影响着煤矿的安全生产。
尤其在高瓦斯矿井，瓦斯治理不仅成本高，而且常常因不能及时与原煤生产工作相衔接制约着煤矿的生产。
因此高瓦斯矿井力求通过高效的抽放技术和先进的装备缓和生产和瓦斯防治工作之间的矛盾，提高煤矿的经济效益。
用钻孔抽放煤层瓦斯是目前国内常用而用效的方法，具有施工速度快，钻场布置机动灵活等特点，但由于钻孔直径小，孔壁产生的裂隙小，抽放效果不如巷道抽放好。
通过加大钻孔的直径和数量，提高孔口抽放负压，可以弥补后者的不足，但必须有一整套适合我国煤矿钻孔抽放瓦斯的装备，才能达到理想的抽放效果。
煤科总院西安分院经多年研究，相继开发研制出一系列能够施工大直径钻孔的钻机及其配套的施工工艺，投入到高产高效的煤矿生产中，在高瓦斯矿井瓦斯防治中发挥了重要作用。
1大直径瓦斯抽放钻机的开发与应用效果阳泉矿务局属典型的高瓦斯矿井，煤层透气性差，回采工作面瓦斯涌出量高且大部分来源于上邻层及围岩。
上个世纪80年代，阳泉矿务局为解决制约煤矿安全生产的瓦斯问题，采取钻进密集的小直径顶板穿层钻孔结合掘进50m长的上斜巷道（高抽巷）抽放瓦斯，来解决上邻层瓦斯问题。
这种抽放方式不仅需要消耗大量的人力、物力，而且施工费时，生产成本高，在时间上往往与工作面衔接不上，影响生产进度。
为此，阳泉矿务局提出了通过钻进大直径瓦斯抽放孔代替倾斜高抽巷，并减少小直径瓦斯钻孔密集度和数量的设想，此设想得到了原中国统配煤矿总公司安全局的大力支持，在此前提下西安分院与阳泉矿务局合作研制开发了MKD-5型钻机。
该钻机为全液压动力头式钻机，由主机、泵站、操纵台三部分组成，解体性好，搬迁运输方便，可根据钻场情况灵活布置。
为防止钻进倾斜孔时跑钻并减轻钻工的劳动强度，该钻机设计了夹转联动、自动拧卸钻杆和液压缸调整角度等功能。
MKD-5型钻机的技术参数如下：钻孔深度：100m钻杆直径：73mm开孔直径：250mm终孔直径：200mm钻孔倾角：±90°回转速度：10～320r/min最大扭矩：1850N·m给进能力：105kN起拔能力：73kN给进行程：600mm电机功率：30kW该钻机1992年在阳泉三矿进行了工业性度验，配直径215mm 的牙轮钻头，一径到底，施工40°仰角的钻孔100m.阳泉矿务局同时进行了大直径钻孔、密集小直径钻孔和岩石走向巷道的瓦斯抽放对比试验。
瓦斯抽采钻孔封孔工艺的优化与应用
瓦斯抽采钻孔封孔工艺的优化与应用摘要：本文探讨了瓦斯抽采钻孔封孔技术的优化及其在瓦斯开采中的应用。
针对瓦斯抽采钻孔封孔工艺存在的问题，提出了一种新的优化方案。
该方案首先利用输入受控压力计、瞬态压降计等不同仪器配合测量，得到瓦斯抽采钻孔封隙情况及抽气效果；其次，采用无损检测技术，对瓦斯抽采钻孔建立实体型三维模拟模型，并对其用数值模拟的方法进行优化；最后，搭建实验室示范厂组成瓦斯抽采钻孔封孔技术，通过实际应用验证优化方案的有效性和可行性。
关键词：瓦斯抽采、钻孔封孔、优化、应用正文：瓦斯抽采是一种十分常见的采矿方式，钻孔封孔是瓦斯抽采的关键工艺之一，然而由于存在着诸多问题，瓦斯抽采钻孔封孔工艺需要进行优化以提升效果。
本文详细分析了瓦斯抽采钻孔封孔工艺中常见的问题，包括钻孔封孔的质量、抽气效果的检测等，并提出了一种优化方案。
该方案首先利用输入受控压力计、瞬态压降计等不同仪器配合测量，得到瓦斯抽采钻孔封隙情况及抽气效果；其次，采用无损检测技术，对瓦斯抽采钻孔建立实体型三维模拟模型，并对其用数值模拟的方法进行优化；最后，搭建实验室示范厂组成瓦斯抽采钻孔封孔技术，通过实际应用验证优化方案的有效性和可行性。
本文的研究成果可以为瓦斯抽采钻孔封孔技术的实际应用提供一定的参考，为瓦斯抽采行业的技术改进指明了方向。
针对瓦斯抽采钻孔封孔工艺中存在的问题，主要有以下几方面：1、对于钻孔封孔技术质量的问题：由于瓦斯抽采钻孔现场施工过程较为复杂，如公接应、环形封堵及抽气工艺等，封孔的质量很容易受到不同施工条件的影响，严重影响瓦斯抽采效率。
2、瓦斯抽采钻孔抽气效果的问题：由于钻孔的封孔质量受到不同影响，因而抽气效果也会受到不同影响，使得最终的抽气效果无法达到设计要求，大大降低了瓦斯抽采效率。
为了解决上述问题，本文提出了一种新的优化方案。
该方案首先利用输入受控压力计、瞬态压降计等不同仪器配合测量，得到瓦斯抽采钻孔封隙情况及抽气效果，并将测量结果与设计要求进行比较，从而发现存在的问题；其次，采用无损检测技术，对瓦斯抽采钻孔建立实体型三维模拟模型，进一步剖析封孔质量的变化；最后，采用数值模拟的方法对瓦斯抽采钻孔封孔技术进行优化，最大程度地提高工艺的效率。
复杂地质条件下大口径抽放立井施工技术探讨
【 关键词】 大口径 钻孔结构 下管 固井 【 中图分 类号】 Ｔ Ｕ ７ ４【 文献标 识码】 Ｂ【 文章编号１ １ ０ ０ ２ — ２ ５ ６ ２（ ２ ０ １ ４） 一 ８ — ９ ６ — ２
１ 大 口径 钻 孔 特 点 螺旋钢管 ，管外用 （ 普 通硅 酸盐３ ２ ． ５ Ｒ） 水 泥浆进 行了固井 ，水 大 口径钻孔特点可 以概括为 “ 五 大一严 ”。 泥用量４ ８ ． ９ ４ 吨，清水２ ９ ． ３ ６ 吨，水泥： 水 为１ ： ０ ． ６ ０ 。 （ １ ）井眼 直径大 。大 口径钻 孔 的井眼 直径 大于石 油井 、 （ ２）孑 Ｌ 深１ ０ ６ ． ８ ６—４ ４ ９ ． １ ６ ｍ，钻 孔 直 径 ９ ５ ０ ｍｍ，下 人 水井和地 热井 ，小 于矿 山竖井 ，介于二 者之间 ，井 眼直径根 据 中７ ２ ０ Ｘ １ ８ ａ ｒ ｍ无缝钢管４ ４ ５ ． ９ ｍ，管外用 （ 普通 硅酸盐３ ２ ． ５ Ｒ）水 工作套 管 的直径来 确定 ，一般 为 ６ ０ ０ ～ ｌ Ｏ ０ ０ ｍｍ。近 两年有 增 泥浆进行 了固井 ，水泥用量 １ ３ ７ ． ５ Ｔ，清水为 ８ ９ ． ３ ８ Ｔ，水泥 ： 水配 大 趋 势 ，最 大 井 径 已 达 １ ５ ０ ０ ａ ｒ ｍ，井 深 与 矿 层 赋 深 有 关 ，大 致 以 比为 １ ： ０ ． ６ ５ 。 ４ Ｏ Ｏ ～ ８ ０ ０ ｍ居 多 ，深 的 已达 ｌ Ｏ ０ ０ ｍ。 （ ３） 孔 深４ ４９ ． １ ６ ～４ ５ ６ ｍ，孔 径 ５ ０ ０ ａｍ ｒ 为裸孔沉渣段 。 （ ２）套 管 直径 大 ，大 口径 钻 孔 的套 管 直径 明显 大 于 石 （４ ） 固 井 ： 工 作 管 固 井 后 ４ ８小 ， 对 下 入 井 内 的 油井 、水 井 ，工 作套 管 的直 径 根据 实 际需求 来 确定 ，一 般 为 ７ ２ ０×１ ８ ａｍ无缝钢管进 行 了耐 压实验 ，在泵压达 Ｉ ｒ Ｏ ＭＰ ａ ￣，
瓦斯抽放钻孔封孔工艺优化探讨
瓦斯抽放钻孔封孔工艺优化探讨摘要：随着我国经济的高速发展，我国各行各业也呈现出良好的发展趋势。
通过原有封孔工艺中存在的问题进行分析，针对封孔中存在的封孔剂定位、注浆量控制以及不同倾角下钻孔封孔漏气等问题，对封孔工艺进行了改进，经现场试验对比，新封孔工艺能有效地提高封孔效果。
关键词：瓦斯抽放；钻孔封孔；工艺优化引言随着我国瓦斯治理技术、装备日趋成熟，瓦斯抽采钻孔已经成为瓦斯治理的重要手段，钻孔封孔工艺对瓦斯抽放钻孔的成孔、带抽质量有着重要的意义，在一定程度上能够决定抽采钻孔浓度以及衰减效果，进而影响瓦斯抽放效果。
本文对鹤煤九矿原有封孔工艺中存在的问题进行了分析，并将该矿封孔工艺改进后的钻孔抽采参数与原有封孔工艺进行对比，为进一步改进抽采封孔工艺提供了一定理论和现场经验。
1、传统抽放钻孔封孔工艺分析1.1聚氨酯、水泥浆联合封孔工艺该工艺的实质是在钻孔的两端采用手工聚氨酯泡沫封孔，即手工搅拌混合聚氨酯AB组分，搅拌后利用棉纱进行吸附并包裹在抽放管端部，实现钻孔两端封孔，然后在钻孔中间部分用辅助封孔管灌注水泥浆封孔。
采用此联合封孔工艺具有钻孔两端固化速度快、与煤壁粘附力强等优点。
但此封孔操作工序较麻烦，而且采用人工搅拌方式造成AB组分分散与混合效果差，原材料浪费严重并影响后续发泡与固化效果，另外由于从AB组分开始混合到发泡的间隔仅30s左右，因而通常在抽放管往抽放钻孔内推进过程中聚氨酯就已经开发发泡(致使达不到设计的抽放钻孔封孔深度)，此时棉纱与煤壁之间的摩擦使得发泡初期的泡孔大量破裂和并孔，因此大幅度降低了聚氨酯泡沫密封效果，严重影响了瓦斯抽放钻孔封孔效果。
1.2充气式封孔器封孔工艺为了提高钻孔封孔质量，矿井自主设计加工了充气式封孔器进行试验研究。
封孔器设计长度为15m，在距管口5m、13m位置分别设计一个直径为66mm，长为0.7m的封孔气囊，气囊与气绳相连，利用气管打气增压使气囊膨胀实现封孔。
根据矿井煤层特点封孔气囊充气压力设计为0.11MPa，当压力低于设计值时只需补气增加，因此此封孔工艺具有即封即抽、操作简单、可复用、功效高等优点。
大口径瓦斯抽放井施工技术
井的施工实践 ， 索出瓦斯抽放井在 井位选择 、 探 防斜 保 直 、 扩孔 、 管 牵 引 和 固井 方 面 的 一 些 工 艺 技 术 ， 成 熟 的做 井 其 法 对 地 质 条 件类 似 的 矿 区 具有 一定 的借 鉴 意 义 。 关 键 词 ： 口径 ； 大 瓦斯 抽放 井 ； 工 技 术 ； 长 矿 区 施 彬
大 口径 瓦 斯 抽 放 井 施 工 技 术
杨文清 ， 宽强 ， 正 民 宋 姚
（ 西 省 煤 田地 质 局 一 八 六 队 ， 陕 陕西 西 安 ７ ０ ５ ） １ ０ ４
摘 要 ： 斯 抽 放 井 是 瓦 斯 治 理 和 煤 层 气 开 发 利 用 的一 种 有 效 手 段 。通 过 彬 长 矿 区大 佛 寺 煤 矿作 完 成 了西 北 地 区第 一 组 大 口径 瓦斯 抽 放 井 ， 建 立 了大 佛寺 煤矿 永 久性 地 面瓦斯 抽放 系 统 。
型洁净 能 源 ， 常规 天然 气最 现 实 、 可 靠 的替代 能 是 最 源 ． 在发 电、 业 和 民用燃 料及 化工 原料 等 方面 有 它 工 着 广 泛 的应 用 。对 瓦 斯 的合 理 利 用 ， 以改 善 能 源 可 结构 ， 降低 温室 效应 ， 护大 气 环 境 ， 高 煤 矿 生产 保 提
维普资讯
第２ ０卷 ８期 ２０ ０ ８年 ８月
文章 编 号 ：６ ４ １０ （０ ８０ —０ ７ ０ １７ — ８３ ２０ ）８ ０７ － ３
中 国 煤 炭 地
质
Ｃ０ＡＬ ＧＥ０Ｌ０ＧＹ ０Ｆ ＣＨ Ａ
Ｖｏ．０ Ｎｏ８ １ ． ２ Ａｕ ． ２ ０ ｇ ０８
疑使 成孔 难 度更 大 ， 施工 技术 要 求更 高 ， 给施 工带来 了极 大 的不 便 。
大口径瓦斯抽排放管道井施工技术总结
大口径瓦斯抽排放管道井施工技术总结作者：韩金来源：《中国新技术新产品》2017年第16期摘要：本文结合黄陵二号矿大口径瓦斯抽排放井的施工实例，总结出大口径瓦斯抽排放井的施工技术：先进行小口径先导孔施工，再进行分级扩孔施工。
在进行导向孔施工时采用轻压吊打防斜，陀螺仪测斜或使用无线随钻定向仪器，螺杆钻具定向纠斜，确保钻孔控制在规定靶区以内；下套管前在套管端部下下20cm处割大下约45cm的圆孔，用于孔穿杠钢管提吊，在套管底部加工浮力板，用于增加管体浮力。
关键词：瓦斯抽排放孔；先导孔垂直度；泥浆选用；套管安装中图分类号：TU74 文献标识码：A大口径瓦斯抽排放井是煤矿普遍采用的一种矿山治理行之有效的方法。
现在煤矿企业单位通过地面施工大口径瓦斯排放井，解决煤矿生产时出现的突发事件：例如解决煤矿突水、应急抽排等煤矿事故。
结合我公司在黄陵矿业公司已顺利完成黄陵二号煤矿1号、2号瓦斯抽排放井的施工，2号井：完钻孔径850mm，井深620m，下入630mm无缝钢管；1号井完钻孔径1130mm，井深620m，下入836mm无缝钢管；通过两口井的施工，积累了一定的工程经验，施工的关键技术包括四方面：①先导孔的垂直度；②钻井液的选用与净化；③套管稳定性；④合理的套管安放工艺等几个方面。
一、先导孔井径垂直度瓦斯抽排放管道井先施工小口径的先导孔，再进行分级扩孔。
先导孔施工时必须保证钻孔的垂直。
1.先导孔的施工质量及井径垂直到大口径瓦斯抽排放钻孔技术的关键，先导孔的井底位置决定的实际的中靶位置。
一般采用φ127mm钻杆连接扶正器加加重钻铤组合成塔式钻具进行施工。
（1）先导孔钻具组合φ215.9mm牙轮钻头+φ214mm扶正器+φ178mm钻铤1根（长9m）+φ214mm扶正器（长1.6m）+φ178mm钻铤1根（长9m）+φ214mm扶正器（长1.6m）φ159mm钻铤10根（长90m）+φ127mm钻杆+主动钻杆，钻铤总重量在13t左右。
大口径钻孔施工的几个关键问题探讨
大口径钻孔施工的几个关键问题探讨【摘要】本文结合我省蒋家河煤矿瓦斯抽放孔及亭南煤矿泄水孔施工实践，对大口径钻孔施工的几个关键问题进行了分析探讨，对施工过程中的一些认识进行了总结，供大家参考。
【关键词】大口径；钻孔结构；探讨随着市场的需要，大口径钻孔施工在瓦斯抽放孔、煤矿泄水孔、应急救援孔等钻孔中越来越普遍，大口径井施工中存在那些关键技术，本文结合我省蒋家河煤矿瓦斯抽放孔（Φ850）及亭南煤矿泄水孔（Φ480）施工实践，从以下五个方面进行简要论述和探讨。
一、钻孔结构及成孔工序设计在大口径钻孔施工中，钻孔结构及成孔工序设计是否合理是钻孔施工能否成功的关键环节。
钻孔结构及成孔工序必须根据工作套管的直径、下入深度、钻井垂直度、固井要求、地层稳定性、岩石硬度、钻机能力等因素综合确定。
一般为了保证工作套管的顺利下入，钻孔终孔直径以比工作套管大150～250mm为宜。
终孔深度可根据工作套管设计下入长度确定。
考虑沉沙影响，设计终孔深度应比套管下入深度深2～3m。
为了减少钻孔工作量，尽可能缩小钻孔孔径，钻孔结构应力求简单。
在泥浆能满足护壁要求前提下，尽量不下或少下护壁套管。
如果开孔段有风化破碎带，应下入套管进行封闭隔离，以保证下部孔段的正常施工[1]。
为了保证数百米大直径套管能顺利下入，大口径钻孔垂直度要求极高（蒋家河煤矿瓦斯抽放孔及亭南煤矿泄水孔偏斜率<3‰），如果一径成孔，不仅需要超大回转扭矩的钻机和高强度的钻具，而且钻孔偏斜率很难控制在规定的范围。
大口径孔施工一般采用先施工小径导向孔，然后分级扩孔的成孔工序。
导向孔直径216mm，采用轻压吊打防斜，单点测斜，螺杆钻具定向纠斜，确保钻孔偏斜率在规定范围以内。
导向孔完成后，分580mm和850mm（瓦斯抽放孔）两径扩径成孔。
二、钻头的选型和钻具组合可以认为，最好的钻头应该是这样的钻头：它在使用合适的钻压、转速、水力参数和钻井液性能条件下，钻进每米的成本最低。
大口径煤矿瓦斯抽排地面下井钻孔施工技巧初探
摘要:煤矿瓦斯抽排地面下井钻孔施工由于面临口径大、下管道重量大等问题，导致施工难度相对大，施工问题也较多。
本文从多个角度介绍施工待解问题及问题解决方法。
主要介绍内容有，大口径瓦斯抽排钻孔垂直度、套管稳定性、水泥浮力板（塞）设计及下放深度等关键技术基础上的施工技巧。
关键词:瓦斯抽排大口径地下井钻孔施工技巧随着钻孔施工技术的不断成熟，当前地面钻孔瓦斯油排技术在很多的工程当中得到了应用，大口径煤矿瓦斯油排钻孔是指矿井下瓦斯预抽后与地面的连接通道，也是目前我国实现煤矿资源循环利用并且降低事故危害的有效措施。
但是此类型钻孔施工具有较高难度，对于技术要求严格，如果在施工中出现问题那么就会导致钻孔失去作用从而造成不必要的浪费。
本文由此开展探讨，围绕大口径煤矿瓦斯油排地面下井钻孔施工技巧开展研究，旨在提高钻孔施工水平。
1导向孔与分步扩孔施工瓦斯油排面的纵向深度以及横向口径都较大，因此在套管下管的过程中必须使钻孔具有较高的垂直度，对此应该先进行小口径的导向孔施工，然后扩大钻孔面积。
在此过程中需要注意以下几点：第一，导向孔施工。
导向孔施工作为这个钻孔工程的重点，对后续的工作有很大的影响，并体现出靶点方位以及孔身的轨迹。
从理论上来看钻进的过程中应该以反循环钻进为主，但是目前受到硬件设备的影响，难以实现反循环，仍以正循环为主。
同时牙轮钻头具有较为全面的碎岩功能，所以应该使用牙轮钻进方法。
必须把握好钻压，使用轻压悬吊式的钻进方式减少孔斜。
另外在测斜间距的时候适宜将测点的间隔设为50m，这样能够更加直观的了解钻孔的弯曲情况，在容易出现斜孔的部位增加监测力度，每隔10m就安置一个测试点，如果发现问题必须及时解决。
第二，分步扩孔。
完成以上施工工序之后应该开展分步扩孔工作。
在分步的时候应该根据每个牙轮掌回转一周的切削面进行分级，必须控制好分级的范围，避免出现回路不稳定以及进尺困难等问题，另外在软岩和新底层的地质结构中能够适当的使用较大的分级。
煤矿大口径瓦斯排放井钻探的施工技术
煤矿大口径瓦斯排放井钻探的施工技术摘要：在煤矿开采的过程中使用煤矿瓦斯大口径排放井，可以构建完善的瓦斯抽排系统，整体施工口径大、孔身一径成孔，要求钻孔垂直打靶，有一定施工难度，因此要明确具体施工要求和施工难点，对施工措施进行分析。
在煤矿大口径瓦斯排放井钻探施工技术中，要解决如下问题，保障导向孔与施工井身垂直、防斜或纠斜，在施工中大井段裸露井壁压力平衡问题，以及下入套管重量、下管与固井问题。
关键词：大口径；瓦斯排放井；钻探技术引言近年来，煤矿地面钻探天然气开采技术得到广泛应用。
地面上的大口径气体是预抽的——在开采时泵入矿井，在预抽后减少——在相应的地面通道上泵入。
到目前为止，这种方法在煤矿中得到更广泛的使用，不仅是为了有效地防止瓦斯爆炸等事故，而且也是为了有效地利用地下能源。
由于大口径气体开采过程中施工过程复杂，技术要求高，影响因素多，实际工作中的小误差可能导致钻井失败，造成人员和物质损失。
1.大口径瓦斯排放井的技术1.1保障钻孔垂直度在大口径瓦斯排放井施工中要求口径大、垂直度高，并且对靶点严格控制。
如果偏离靶点必然会引发重大的安全事故，甚至造成无法估计的经济损失，因此对大口径瓦斯排放开孔技术要求较高。
由于大口径瓦斯排放井口径较大，而且深度较深，为了提高钻孔效率，必须严格控制好钻压利用，先施工小孔径，再分级扩孔技术和定向钻进技术，从而达到防斜的效果，确保钻孔垂直通过定向纠斜的思路，实现靶点定下钻进。
1.2利用钻机打钻在有效钻孔之前，可在风机一侧的起始侧选取适当的检测孔。
到达旧巷钻具位置时，用专用仪器检查巷内，然后抽取相应的气体量。
配合研究二氧化碳和其他气体之间的关系，然后将相应的气体送入安全气囊，并用甲烷探测器进行测试。
二氧化碳探测器、硫化氢探测器等检测室内气体的仪器。
如果发现气体没有异常，则可以在另一侧继续施工。
1.3大口径钻机的组合与制造二开首次钻进，直接命中目标，下一步就是扩大到所需的井径，此处提出了一种带眼扩孔齿轮组合钻的方案。
煤矿大口径瓦斯井建井技术研究
煤矿大口径瓦斯井建井技术研究【摘要】煤矿瓦斯井是我国目前煤矿预防瓦斯事故和进行综合利用能源的有效方法之一。
本文结合瓦斯井建井实践，介绍了煤矿大口径瓦斯井钻井施工工艺，以及下管与固井作业的施工，旨在为同行提供参考。
【关键词】瓦斯井；矿井建设；钻探施工；下管措施引言煤层气俗称瓦斯，深藏于煤层中，是我国煤矿矿难的“头号杀手”，每年因瓦斯爆炸而引发的矿难，占全国煤矿矿难死亡人数的70% ～80%。
针对这一问题，国家对煤矿建设提出“先排后采”的政策，近几年煤矿建井工程中安排了大量大口径瓦斯排放工程，目的是通过大口径垂直钻孔收集煤矿地下瓦斯气体，在地面经过处理后来进行发电或燃气应用，这样即可降低地下瓦斯浓度超标引起爆炸的风险，又可作为一种燃气能源来利用。
利用瓦斯抽排井下瓦斯已经成为我国煤矿预防瓦斯事故和进行综合利用能源的有效方法之一，因此，大口径瓦斯井的成井技术已成为当前亟需研究的问题。
1 工程概况某矿地层自上而下为：松散岩组：层厚96.00m左右。
以耕植土，黄灰色粘土、亚粘土为主，局部夹砂砾石，松散易垮塌。
基岩风化组：层厚39.00m左右。
上部为灰色泥岩、灰绿色砂质泥岩，夹薄层浅灰色细粒砂岩；中部为灰色、灰绿色泥岩，夹薄层浅灰色细粒砂岩；下部为灰绿色、深灰色泥岩、浅灰色细粒砂岩。
基岩组：层厚470.00m左右。
上、中部以灰色、深灰色泥岩、砂质泥岩，浅灰色细粒砂岩，夹薄煤层；下部为灰色、深灰色泥岩，浅灰色、灰色砂质泥岩，浅灰色细粒砂岩及煤层。
岩性多为浅灰色、灰色砂质泥岩，深灰色泥岩，浅灰色中、细粒砂岩及煤层。
井身设计结构为：覆盖层部分钻孔直径1300mm，下入1200mm×14mm 的护口管12m，进入基岩2.0m；基岩部分钻孔直径1000mm，下入840mm×20mm 工作井管490m。
井底位置位于8号煤层底板处，落点不得偏离设计井位1.5m，允许最大偏斜率为3‰，落点实际位置与计算坐标不得大于1.5m，固井止水后工作井管内外不得有地层水漏入井管和井巷内。
大口径瓦斯排放孔施工工艺探讨与优化
大口径瓦斯排放孔施工工艺探讨与优化摘要：由于瓦斯排放孔孔径大、质量要求高、施工工艺复杂、施工难度大等特点，我单位经过长时间施工探索积累了一定的经验，下面用具体实例对其施工中存在的问题及成井工艺进行分析和探讨。
关键词：套管与钻孔同心度；裸眼井壁稳定性；井眼偏斜率Abstract: Due to the gas discharging hole diameter, high quality requirements, the construction process is complex and difficult construction, my unit after a long period of construction explore accumulated some experience, this paper discussed their construction and well completion process.Key words: casing drilling concentricity; wellbore stability of the naked eye; borehole deflection rate概况：煤层气是自生自储于煤层中的非常规天然气，它的主要成分为甲烷（CH4），俗称瓦斯。
由于它的存在严重制约了煤矿安全生产。
合理开发和利用煤层气（瓦斯气）对解决煤矿生产安全、减少大气污染、节约和改变能源结构具有重要意义。
因此，煤矿开采前瓦斯排放与开发利用工作就显得尤为重要。
该类工程特点：一是施工钻孔直径大（800-1200mm）。
二是要求钻孔垂直精度高，一般井眼偏斜率不大于1.5‰，施工工艺复杂，施工周期长，施工难度大。
要解决上述技术难题必须做到：首先确保先导孔井身垂直，即解决防斜问题。
其次是扩孔时解决钻孔裸漏井壁的压力平衡，以解决防坍塌、掉块。
最后是下入井套管，因其重量大、连接质量好与否、与钻孔同心度高与低，解决固井质量问题。
瓦斯抽排孔最佳孔位设计研究
的一项重要工 作 ，其抽 采方法 与钻孔 布置 的合理 与否 ，施
工质量 的优劣直接关 系 到瓦斯抽 采效果 的好坏 … 。地 面钻 孑 抽采瓦斯是一种 有效 的瓦斯 治理方法 。它一方 面可 以有 Ｌ 效地 抽采 井下瓦斯 ，保 证生 产的安 全 ，另一方 面可 以将 瓦 斯作 为一种能源 有效利 用。这一 方法 的关 键是抽 放孔 的合 理布置 ：既要 选 择裂 隙 发育 的层 位 ，又要 保 证 钻孔 完 好。 在前期多个瓦斯抽 排孔 设计 中 ，发现有 些瓦斯孔 能够 很好 的抽取瓦斯 ，也发 现一 些井产 气量很 少。文章从 岩层 移动 和变形特征 的角度提 出 了瓦斯抽 排孔设计 的最佳 三角 形 区 域 ，并 以淮南某矿 瓦斯 抽排孔 实测数 据为依 据 ，分析其 实 际孔位与抽排效果之 间的关 系，总结实际最佳抽排孔位置。
收稿 日期 ：２ １ — ３— ５ ０ １ ０ ２
作者简介 ：唐瑞林 （９ ７一） １８ ，男 ，江苏盐城人 ，现在 中 国矿业 大学 环境 与测绘 学院 从事 三维激 光扫 描 、开采 沉陷规 律 、开采损 害及 防护的研究 。
１ ０
２ １ 年第 １ ０１ ２期
煤
炭
工
程
２ ３ 抽放 效果 分析 ．
最佳抽 排孔 位 置 ，并 与提 出的 最佳 三 角 区作 对 比 ，判 断分析设 计 是否 正确 。该 设计 方 法可 以得 到 每 个抽 排孔 所 能控 制 的 瓦斯排 放 区域 以及其合 理设 计 密度 ，为 日后 抽排 孔设计提 供 了有 力的指 导 作 用 ，同时节省钻 孔 开支 ，提 高瓦斯抽 采效益 。
成 的残余空 隙较 大 ，存在 时间较 长的 三角形 区域 ，具体 位
置 如 图 ２所 示 。
煤矿大口径瓦斯抽排孔施工技术
目前，高瓦斯矿井通过大口径抽排孔把井下瓦斯抽排至地面并加以利用的瓦斯治理方式因综合成本低，效果好而得到越来越广泛的应用。
2007年施工的神华宁夏煤业集团石嘴山金能煤业公司二号井大口径瓦斯抽排孔（以下简称金能二号孔），终孔孔径820mm ，深度387m ，下入Φ559mm ×13mm 无缝钢管385m ，工作套管总重67t ，该井的成功，保证了井口瓦斯电厂的按时发电。
现结合该孔施工情况，就煤矿大口径瓦斯抽排孔施工的有关技术问题作一探讨。
1钻孔结构及成孔工序设计在大口径瓦斯抽排孔施工中，钻孔结构及成孔工序设计是否合理是钻孔施工能否成功的关键环节。
钻孔结构和成孔工序必须根据工作套管的直径、下入深度、钻孔垂直度、固井要求、地层稳定性、岩石硬度、钻机能力等因素综合确定。
根据金能二号孔施工经验，为了保证工作套管的顺利下入，钻孔终孔直径以比工作套管直径大150～250mm 为宜。
终孔深度可根据工作套管设计下入长度确定。
考虑到沉沙因素，设计终孔深度应比工作套管下入深度深2～3m 。
为了减少钻孔工作量，尽可能缩小钻孔孔径，钻孔结构应力求简单。
在泥浆能满足护壁要求的前提下，尽量不下或少下护壁管。
如果开孔段有风化破碎带，应下入套管进行封闭隔离，以保证下部孔段的正常施工。
为了保证数百米大直径工作套管能够顺利下入，大口径瓦斯抽放钻孔对钻孔垂直度要求极高，（金能二号孔要求钻孔偏斜率＜5‰），如果一径成孔，不仅需要超大回转扭矩的钻机和高强度的钻作者简介：金涌（1960—），男，上海市人，1982年毕业于成都地质学院探矿工程专业，宁夏回族自治区煤田地质局副总工程师，钻探高级工程师，长期从事钻探工程施工技术工作。
责任编辑：樊小舟煤矿大口径瓦斯抽排孔施工技术金涌（宁夏回族自治区煤田地质局，宁夏银川750002）摘要：结合金能二号大口径瓦斯抽排孔的施工实践，总结出大口径瓦斯抽放孔的施工技术：按照先施工小径导向孔，然后分级扩孔的成孔工序，采用轻压吊打防斜，单点测斜，螺杆钻具定向纠斜，确保钻孔偏斜率控制在规定范围以内；上部第四系、新近系黄土及不含大块砾石的松软地层选择刮刀钻头，基岩段及沙砾石地层采用组合式钻头，以提高钻进效率；按每组滚刀15～30kN ，每个牙轮10～20kN 控制钻压，钻速控制在0.4～0.6m/h ；换用小直径牙轮，以减轻钻具振动，采用高粘度、低固相、不分散泥浆体系以保持孔壁稳定；在下管时采用在套管端部割孔穿杠钢丝绳提吊，套管底部加浮箍浮鞋的综合下管法。
浅谈煤矿大口径瓦斯抽排孔施工技术
浅谈煤矿大口径瓦斯抽排孔施工技术摘要：如今，对于煤矿领域的发展而言，其大口径煤矿瓦斯的抽排孔施工技术的应用已经逐渐成熟，其主要的施工技术特点是利用了钻孔的面积比较大，有利于大重量的管道下管等，对于我国大规模产煤的地域而言这种煤矿的采掘技术已经得到了广泛的应用。
并且其技术的应用能够适应不同地域的煤矿采掘环境，有利于地层的安全施工，整体的作业现场其他结构层不容易塌陷，属于煤炭工程技术应用的新方向，根据近年来煤矿大口径瓦斯抽排孔施工技术的应用现状及技术重难点进行分析，提出针对性的解决意见有助于工程整体效益提升。
关键词：煤矿工程，大口径瓦斯抽排孔施工技术，技术难点可以说煤矿大口径瓦斯抽排孔施工技术的出现和大规模应用也是为了响应国家生态文明建设的相关政策。
积极响应“绿水青山就是金山银山”的政治方针，将煤矿瓦斯的消极危害降低到最低。
从项目的建设上，大口径瓦斯抽排孔施工技术能够对挖掘钻孔的方法和相关的技术侧重点进行改进，对孔径大小进行直接扩大，并且从泥浆的填充到透孔的放水等多个环节进行了特殊工艺的应用，从煤矿的钻探技术上做了直接的升级，减少了煤矿瓦斯的采掘危害。
1.我国煤矿瓦斯抽排孔施工技术应用的现状分析目前来看，我国在煤矿瓦斯抽排孔施工技术的应用上已经做了最大化的调整和更新，在技术应用上充分考虑到了不同地域条件下煤矿采掘的地层及相关结构层的稳定性问题，关于煤矿采掘时瓦斯的相关危害也进行了一定的防护，瓦斯如果抽放技术并不成熟很容易造成空气中的浓度较高，不仅会影响煤矿采掘时的纯度，也会出现在密闭矿井中开采的严重问题，如瓦斯浓度过高引起的矿井内部爆炸的现象，后果不堪设想。
所以，针对煤矿采掘过程中的瓦斯进行抽排孔施工也是为了能够将瓦斯合理抽取，结合相关的先进化设备对瓦斯进行综合性抽取，对于抽取孔径的大小也进行了扩大设置，大规模的提升瓦斯抽取的效率和质量，有效预防了瓦斯的抽取不全面等问题的出现。
但是，从实际情况进行分析，我国在煤矿开采中的瓦斯抽排孔施工技术应用上，关于钻孔层位的选择上会存在不精细化的问题，也就是说层位布置上会有施工技术人员没有对煤矿开采结构层进行基本分析，对于成孔之后的结构层受力及支撑稳定度等分析，导致会出现一些孔径过大而导致开采结构层不稳定的现象出现，进而可能会存在一定的安全隐患。
大直径长钻孔预抽本煤层瓦斯技术优
收稿日期:2022 05 06作者简介:陈志星(1988-),男,山西阳泉人,助理工程师,从事煤矿煤与瓦斯突出防治工作㊂doi:10.3969/j.issn.1005-2798.2023.01.019大直径长钻孔预抽本煤层瓦斯技术优化研究与应用穆素生(山西新元煤炭有限责任公司,山西晋中㊀045400)摘㊀要:新元煤矿为煤与瓦斯突出矿井,本煤层瓦斯抽采存在钻孔施工困难㊁抽采效果差㊁抽采达标时间长等问题,以9108工作面为背景,引进EH260型高转速液压螺旋钻进机优化施工工艺,数值模拟研究确定合理的抽采负压为-30kPa,通过钻屑法研究分析确定封孔段深度9~17m.现场应用结果表明,顺层钻孔钻进深度可达300m,成孔率达87.3%,抽采瓦斯浓度较原工艺提高了约15.8倍,百米钻孔瓦斯采纯量提高了110倍,取得了良好的瓦斯抽采及消突效果㊂关键词:煤与瓦斯突出;钻屑法;大直径钻孔;低渗透中图分类号:TD712.6㊀㊀㊀文献标识码:B㊀㊀㊀文章编号:1005 2798(2023)01 0071 03㊀㊀新元煤矿现阶段所采9号煤层属于典型的松软破碎煤层,煤层具有瓦斯压力大㊁透气性差等特点[1-2]㊂瓦斯抽采㊁煤与瓦斯突出问题治理难度大,传统的瓦斯抽采治理办法应用效果差㊁耗时长,严重影响矿井回采工作面的高产高效㊂新元煤矿9108工作面为9号煤第三个回采工作面,根据9107工作面回采之前及前期瓦斯统计情况,预测相对瓦斯涌出量为11.70m 3/t,该工作面预计平均日产量为5500t,所以绝对涌出量为44.7m 3/min.9108工作面本煤层瓦斯抽采采用双侧单排长钻孔深孔布置方式,其抽采期间主要的难题有:①顺层钻孔钻进施工困难,塌孔㊁冲孔㊁卡钻现象较多,成孔率低,钻孔施工耗时长;②瓦斯压力大,透气性差,抽采效果差㊂为保障9108工作面的高产高效,对本煤层瓦斯预抽技术展开了相关研究㊂1㊀工程概况新元公司(新元煤矿)9108综采工作面井下南邻9号煤一采区大巷,东邻9107进风巷,西邻9109进风巷;上部为3号煤3415㊁3416工作面(已采完),其中3415进风巷位于9108工作面79架附近上部,3416进风巷位于9108工作面51架附近上部㊂煤层以亮煤为主,内生裂隙发育,9号煤属于复合顶板,煤层中含2~3层泥质夹矸,巷道揭露上部含有约0.1m 的8下煤,中间夹矸厚度为0.20~1.50m.9号煤层厚度1.1~3.3m,平均2.77m.工作面回采期间布置4条巷道,分别是进风巷㊁回风巷㊁低位抽放巷和高抽巷㊂进㊁回风巷设计均沿9号煤层顶板布置㊂低位抽放巷距回风巷水平距离35m,沿8号煤顶板上方1m 左右的岩层布置,距9号煤顶板约8m.2㊀碎软煤层长钻孔施工装备及工艺研究就新元煤矿现有技术而言,本煤层顺层钻孔最大有效深度多为120~150m,钻孔的成孔率为55%~65%.新元煤矿9号煤层回采工作面倾斜长度为220~240m,单个顺层钻孔无法覆盖工作面的宽度,更无法实现对接替工作面掘进巷道区域瓦斯的预抽和消突㊂9108工作面选用 短掘短抽 的方式进行本煤层瓦斯的消突,出现巷道掘进施工与本煤层瓦斯预抽相互干扰的问题㊂同时由于9号煤层本身瓦斯含量高㊁压力大㊁松软破碎,顺层钻孔施工效率低下㊂结合9108工作面实际工程地质条件,引入EH260型高转速液压螺旋钻进钻机㊂该钻机的设计成孔深度可达300m,能够覆盖工作面的宽度,同时能够覆盖本工作面另一回采巷道及接替工作面邻近巷道的掘进区域,达到递进式区域抽采的效果㊂该钻机钻速为900~1000r /min,钻头直径127mm,通过高钻速来杜绝卡钻问题㊂采用螺旋钻杆避免压风排粉引起的钻孔内着火㊁瓦斯爆炸等问题,钻机及钻杆实物见图1.3㊀钻孔抽采煤层瓦斯影响因素数值模拟分析㊀㊀本煤层瓦斯预抽常用工艺包括边掘边抽㊁先抽再掘等㊂对于煤与瓦斯突出煤层均需先进行瓦斯预抽消突方可进行巷道的掘进或工作面的回采㊂掘巷开始到工作面形成再到抽采达标通常需要400~17600d,因此煤层瓦斯抽采效率对于矿井高产高效具有重要意义㊂为更加合理地设计9108工作面顺层钻孔区域瓦斯抽采相关参数,以新元煤矿9108进风巷工程地质条件为背景,采用COMSOL 软件建立二维物理模型[3]㊂模型规格长ˑ高=20m ˑ3.0m,二维模型具体形式及网格划分如图2所示,钻孔布置在模型中央,直径为130mm.图1㊀EH260型高转速液压螺旋钻进钻机实物图图2㊀数值计算模型(m)采用上述模型进行钻孔抽采负压及抽采半径的模拟研究,采用控制变量法对各因素的影响效果进行分析,抽采负压取值分别为-15kPa㊁-30kPa㊁-45kPa,得到图3(a)所示结果,抽采负压越大,瓦斯抽放量越大,因此在保证抽采钻孔封孔质量的前提下,应尽可能采用较高的抽采负压,但抽采负压越大意味着抽采成本越高㊂同时考虑抽采管路的气密性及封孔效果㊁设备配套等问题,采用较高的抽采负压将存在一定的风险和困难,因此确定抽放钻孔负压合理取值为-30kPa 左右㊂由图3(b)可知,抽采负压为-30kPa 时,钻孔的有效抽采半径随着抽采时间的增大而逐渐增大,抽采20d 时,有效抽采半径达到2.0m,表明大直径钻孔的有效抽采半径不小于2m.图3㊀数值模拟结果4㊀封孔工艺优化研究新元煤矿9号煤层瓦斯抽采顺层钻孔采用 两堵一注 封孔工艺,根据其应用效果的不足将其改进为带压封孔工艺㊂当顺层钻孔施工完成后直接放入封孔套管,对孔壁形成一定的保护作用,之后再进行注浆封孔㊂为确定9108进风巷内顺层钻孔的合理封孔长度,在现场进行钻屑法实验[4],共设计6个采样钻孔,钻孔长度20m,钻屑量随深度的变化规律见图4(a)㊂钻进深度小于10m 时,每米钻屑量呈缓慢增大趋势,表明随着钻孔深度的增大,煤体的松动破碎程度逐渐减弱,在钻进深度10~16m 期间,每米钻屑量迅速增大,在深度16~17m 附近达到峰值,表明该区域煤体完整性良好,封孔段设置在该区域较合理,因此确定9108进风巷实体煤壁顺层钻孔封孔深度17m,封孔段深度为9~17m,具体原理及组成如图4(b)所示㊂272023年1月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀陈志星:大直径长钻孔预抽本煤层瓦斯技术优化研究与应用㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第32卷第1期图4㊀钻屑法实验结果及封孔原理5㊀顺层长钻孔设计施工及应用效果评价5.1㊀顺层钻孔设计及现场施工评价9108工作面实行长钻孔递进式抽采工艺,在已掘的9108进风巷采用EH260大功率钻机进行顺层长钻孔施工,钻孔深度覆盖9108工作面及9108回风巷㊁9109进风巷巷道轮廓线,钻孔水平间距2.0m,钻孔总长度不大于300m,当钻进深度达到300m 时即停止施工,钻孔布置平面图见图5(a),钻孔深度及下筛管长度见图5(b)㊂图5㊀顺层钻孔应用情况总结(m)㊀㊀共150个顺层钻孔,钻孔深度达到260m 及以上的共131个,成孔率为87.3%,筛管平均长度为242.9m,满足掩护9108工作面回采及回风巷掘进的要求㊂5.2㊀顺层区段预抽瓦斯效果评价原普通顺层钻孔瓦斯抽采浓度平均值约为5.5%,EH260钻机大直径顺层长钻孔瓦斯抽采浓度平均值约为86.9%,瓦斯浓度提高15.8倍,百米钻孔瓦斯抽采纯量由0.0005m 3/min ㊃hm 提高至0.055m 3/min㊃hm,百米钻孔瓦斯采纯量提高了110倍,与邻近区域顺层钻孔抽采效果相比,采用EH260钻机大直径顺层长钻孔抽采效果非常理想㊂9108回风巷在顺层长钻孔的掩护下安全掘进量超过800m,未出现任何煤与瓦斯突出事故,平均掘进速度达到160m /月,9107进风巷掘进期间平均速度为80m /月,起到了良好的消突效果,保障了掘进工作面的安全高效生产㊂6㊀结㊀语1)㊀新元煤矿引进采EH260型高转速液压螺旋钻进钻机进行顺层钻孔施工,该钻机钻进深度大㊁钻速快㊁排渣效果好,可提高钻孔施工效率,实现长钻孔递进式抽采工艺㊂2)㊀顺层钻孔合理抽采负压为-30kPa,抽采20d 时,有效抽采半径为2.0m,封孔段深度9~17m,封孔段长度8m.3)㊀采用EH260大功率钻机钻孔及带压方可封孔工艺后,与原钻机钻孔抽采相比,成孔率达到87.3%,抽采瓦斯浓度提高了约15.8倍,百米钻孔瓦斯采纯量提高了110倍,巷道掘进速度由80m /月提高至160m /月,瓦斯抽采及消突效果良好㊂参考文献:[1]㊀邓林峰.顺层定向长钻孔预抽煤巷条带瓦斯技术研究[J].山西煤炭,2022,42(1):93-98.[2]㊀赵贤月.祥升煤业15506工作面顺层长钻孔抽采技术研究与应用[J].煤矿现代化,2022,31(2):58-61.[3]㊀乔㊀伟,王㊀凯,程㊀波.顺层长钻孔瓦斯抽采工艺技术应用研究[J].矿业安全与环保,2021,48(6):93-98.[4]㊀郝㊀钢.曙光煤矿裂隙带顺层长钻孔瓦斯抽采技术研究应用[D].太原:太原理工大学,2021.[责任编辑:常丽芳]372023年1月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀陈志星:大直径长钻孔预抽本煤层瓦斯技术优化研究与应用㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第32卷第1期。
煤矿地面大口径瓦斯抽排钻孔施工关键技术
煤矿地面大口径瓦斯抽排钻孔施工关键技术
杨健;孙家应;余大有;谢焰
【期刊名称】《煤炭科学技术》
【年(卷),期】2010(038)011
【摘要】针对地面瓦斯抽排钻孔的钻孔口径大、深度深,施工难度大的问题,从钻孔垂直度、套管稳定性和水泥浮力板(塞)设计及下放深度等方面研究了地面瓦斯抽排钻孔施工的关键技术,提出先实施小口径导向孔钻进、再分级扩孔、从而实现大口径钻进的施工方法.计算得到的工作套管周向失稳临界压力为4.82 MPa,临界空管长度为160 m;采用上述方法已经成功施工23口大口径瓦斯抽排钻孔.
【总页数】4页(P60-62,27)
【作者】杨健;孙家应;余大有;谢焰
【作者单位】安徽省煤田地质局,第一勘探队,安徽,淮南,232035;安徽省煤田地质局,第一勘探队,安徽,淮南,232035;安徽省煤田地质局,第一勘探队,安徽,淮南,232035;安徽理工大学,地球与环境学院,安徽,淮南,232001
【正文语种】中文
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煤矿瓦斯大口径抽排井施工技术
煤矿瓦斯大口径抽排井施工技术袁志坚(河南省煤田地质局,河南 450008)摘 要:本文以丁集煤矿瓦斯抽排放井工程施工实例,介绍了大口径瓦斯抽排井钻孔结构设计依据、钻井工艺方法、设备机具配套、钻井技术参数、泥浆工艺、下管方法及固井工艺等,总结了其技术效果。
关键词:煤矿 瓦斯排放井 地层条件 技术要求 设备机具 钻井工艺T echniques for C onstruction of Large -Diameter G as Drainage WellY uan Zhijian(Henan Province C oal Field G eology Bureau ,Henan 450008)Abstract :The paper describes the criteria for design of the structure of large -diameter gas drainage bore 2holes ,boring technology ,matching of equipment and tools ,well drilling technical parameters ,mud technolo 2gy ,method for lowering pipes ,cementation process ,etc.by using gas drainage well construction project in Dingji coal mine as an exam ple.It als o summarizes the technical results of the project.K eyw ords :C oal mine ;gas drainage well ;conditions of strata ;technical requirements ;equipment and tools ;boring technology 丁集煤矿矿井设计生产能力510Mt/a 。
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【摘要】针对矿井采空区上隅角瓦斯抽放难的难题,本文提出大直径钻孔瓦斯抽采技术,以孔代巷对采空区上隅角瓦斯进行抽采,采用数值模拟软件对不同抽采负压及钻孔直径下钻孔瓦斯流量进行分析,确定最佳抽采负压为-30KPa,最佳钻孔直径为130mm。
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【总页数】2页(P321-322)
【作者】马阿强
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受国内钻探机具性能的限制 ， 目前大 口径瓦斯
抽排 井施 工 通 常 采 用 “ 先 导 钻 进 ＋分 级 扩 孔 ” 的施
丁方 法 。大 口径瓦 斯抽 排井 钻 （ 完） 井过程 中， 钻凿 井 眼 工作量 最 大 ， 特 别是 扩孔分 级设 计尤 为关键 ， 如
扩孔 级数设 计 过多 ， 虽 降低 － 『 扩 孔所 需扭 矩 ， 减 少 了 钻 机 回转 系统 故 障几 率 ， 但 增 加 了一 次从 井 口至孔
２ ０ １ ４年第 ４ １ 卷第 １ １期
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探矿 工程 （ 岩 土钻掘 工程 ）
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火 口径 瓦 斯 抽 排 井 施工 扩 孔 分 级 设 计优 选 探 讨
袁 志 坚 ． 一 ，熊 亮
（ １ ． 河 南 首 能 源 钻 井 工 程 技 术研 究 中心 ， 河南 郑州 ４ ５ ０ ０ １ ８ ； ２ ． 河 南 省 煤 田地 质 局 ， 河南 郑 州 ４ ５ ０ ０ １ ８ ） 摘 要： 受 有 钻 探 设 备 能力 限制 ， 大 口径 瓦斯 抽 排 井 一 到 匝常 采 用 “ 先 导 钻进 ＋分 级 扩 孔 ” 施 工 方 法 。通 过 扩 孔
所需 回转扭矩 的计 算分析 ， 对常用 大 口径 瓦斯抽 排井 扩孑 Ｌ 分级的设计进行 了探讨 。
关键词 ： 大 口径 瓦 斯 抽 排 井 ； 扩孔分级 ； 优 选 中 图分 类 号 ： Ｐ ６ ３ ４ 文 献 标 识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ ２—７ ４ ２ ８ （ ２ ０ １ ４ ） １ １— ０ ０ １ ７— ０ ３
Ａｂｓ ｔ ｒ ａｃ ｔ：Ｂｅ ｉ ｎ ｇ ｃ ｏ ｎ ｉｎｅ ｆ ｄ ｔ ｏ ｔ ｈｅ ｅ ａ １ ） ａ ｅ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ｅ ｘ ｉ ｓ ｔ ｉ ｎｇ ｄ ｒ ｉ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ ｅ ｑｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ｓ， ｕ ｓ ｕａ ｌ ｌ ｙ “ｐｉ ｌ ｏ ｔ ｄ ｒ ｉ ｌ ｌ ｉ ｎｇ ＋ ｈｉ ｅ ｒ ａ ｒ ｃ ｈｉ ｃ ａ ｌ ｒ ｅ ａ ｍｉ ｎｇ ”
０ 引 言
利， 为高质 量施 工 大 ｕ径 瓦斯 抽排 井奠定 了基 础 。
大 口径瓦 斯抽 排井 是采 用钻 井法 技术 从矿 井地 面 向井下 钻凿 一井 眼 ， 然 后 下 入 钢 管 经 固井 形成 一 个地 而 至井下 的钢 管 水 泥 环 永 久 性通 道 ， 是 煤矿 瓦 斯 综 合治理 即 “ 先 抽后 采 ” 和“ 逢采必抽” 系统 工 程 的晕要 组成 部 分 。利用 该通 道把 井下 预抽 的瓦 斯输
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底 的钻井作 业 过程 ， 大 幅增加辅 助 时间 ， 影响 生产效 率 并增 大孔 内安 全风 险 ； 扩孔级 数设 计过 少 ， 扩孔 扭 矩大 ， 易超 过设 备载荷 引发机械 甚至孔 内事故 ， 同 时 增 加钻 头设 计优 化 难度 （ 阶梯 分 级 、 碎 岩 自由 面 ， 牙 轮掌 布置 等 ） 。 因此 ， 需 要 对 大 口径 瓦斯 抽 排 井 扩
Ｚ ｈ ｉ － ｊ ｉ ａ ｎ ， Ｘ Ｉ Ｏ Ｎ Ｇ Ｌ ｉ ａ ｎ ｇ 。 。 （ １ ． Ｈ ｅ ｎ ａ ｎ Ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｎ ｃ ｉ ａ ｌ Ｅ ｎ ｅ Ｎｙ Ｄ ｒ ｉ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｃ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ，Ｚ ｈ ｅ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ Ｈ ｅ ｎ ａ ｎ ４ ５ ０ ０ １ ８ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ； ２ ． Ｃ ｏ ａ ｌ ｆ ｉ ｅ ｌ ｄ Ｇ ｅ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｂ ｕ ｒ ｅ ａ ｕ ｏ ｆ Ｈｅ ｎ ａ ｎ Ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｎ ｃ ｅ ， Ｚ ｈ ｅ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ Ｈ ｅ ｎ ａ ｎ ４ ５ ０ ０ １ ８ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
孔 分级 设计 进行 优化 研 究 。 １ 大 口径 瓦斯抽 排 井设 备优选