下向穿层钻孔瓦斯抽采工艺研究与应用
井下水力压裂技术抽采煤层瓦斯技术及应用分析
井下水力压裂技术抽采煤层瓦斯技术及应用分析摘要：文章以某矿区作为研究对象，对该矿区井下的瓦斯灾害情况进行简要介绍，在此基础上，提出应用水力压裂技术对井下瓦斯进行抽采，以此来提高抽采效率，缩短抽采时间，解决矿井瓦斯突出问题。
期望通过本文的能够对水力压裂技术在煤矿瓦斯抽采中的推广应用有所帮助。
关键词：水力压裂技术；煤层；瓦斯抽采在煤矿井下五大灾害中，瓦斯的危害性最为严重，一旦井下瓦斯浓度超标，遇到火源后，会引起爆炸，由此不但会导致人员伤亡，而且还可能造成矿井坍塌。
因此，对井下瓦斯进行高效抽采显得尤为必要。
在瓦斯抽采的过程中，为提高抽采效率，缩短抽采时间，可以对水力压裂技术进行合理应用。
借此，下面就井下水力压裂技术抽采煤层瓦斯技术及应用展开分析探讨。
1矿井概况及瓦斯灾害某矿区的地质构造较为复杂，含煤地层为二叠系龙潭组，共计含煤8层，全区可采煤层为K1，局部可采煤层为K3和K4，整个矿井当中，有90%左右的范围是单一严重瓦斯突出危险煤层。
受到地质条件的影响，使得矿井的灾害情况比较严重，五大灾害一应俱全，其中瓦斯突出最为严重。
自该煤矿建成投用一来，共计发生瓦斯突出事故48次，造成47人死亡，其中6次事故为500吨以上。
随着井下开采作业面向纵深方向发展，使得瓦斯灾害变得更加严重。
为此，必须采取合理可行的方法和措施，对井下作业面的瓦斯进行高效抽采，以此来确保煤层开采的安全、有序进行。
2井下水力压裂技术在抽采煤层瓦斯中的应用2.1水力压裂技术增透机理水力压裂是通过裂缝为瓦斯流动创造有利条件，从而提高抽采效率的技术措施。
随着裂隙网络的形成，煤岩层的渗透率会随之提高，当压裂液排出以后，便会形成瓦斯渗流通道，由此能够使煤岩层本身的透气性获得大幅度增加，位于较远位置处的瓦斯可以较为通畅地流入到钻孔当中，瓦斯的抽采效率随之提高，抽采时间显著缩短。
2.2压力与水量的控制在对裂缝扩展长度进行控制时，可以对起裂压力、压裂液的注入量以及压裂时间的长短进行控制，并对压力参数进行合理确定。
顶板岩巷网格穿层钻孔抽采瓦斯的实践与探索
非 突 出 危 险 １ 煤 层 不 能 作 为 ７ ８ 煤 层 子 抽采方案 的提 出 Ｏ 、２ Ｌ ７ 瓦斯 治 理 方 案 在参 照 ８ 采 区 地 质 煤 ６ 的 下保 护 层 进 行 开 采 ， 方 面 ， 区 ｌ 煤 层 一 该 ０ 厚 度薄 ， 距 ７ 层 的 垂 距 大 于 １ Ｏ 超 过 勘 探 资 料 ， 合 相 邻 ８ 上 煤 Ｏ ｍ， 结 ２、Ⅱ８ 及 ８ 采 区 区 ２ ４ 计 。 ‘ 作 为 下 保 护 层 开 采 的 最 大 保 护 垂 距 ， 一 域 瓦 斯 治 理 方 案 ， 后 提 出 了 以 下 三 中 另 先 方 面 ， 区 ｌ 煤 层 构 造 复 杂 ， 面 积 受 冲 方 案 ： 该 ０ 大 方 案 一 ： 板 岩 巷 网 格 穿 层 钻 孔 抽 采 底 １８ 采 区概述 ６ 刷 ， 续 性 差 ， 法 进 行 连 续 开 采 ， 采 后 连 无 开 瓦 斯 冶 理 方 案 。 煤 距 ８煤 平 均 间 距 只 有 ７ ８ 采 区 主采 ７ ８ 、 ０ 层 煤 ， ６ 、２ ｌ三 整体 为 长 存 在 大 量 的 岩 柱 ， 能 完 全 保 护 ７ 层 。 不 煤 ｌ ０ ｍ左右 不 规则 菱 形块 段 。 区煤 层走 向 ６０ 采 ６ ５ 层 不 能 作 为 ７ 层 上 保 护 层 开 ３ ｍ ， ６ 区 地 质构 造 复杂 ， 层较 多 ， 、煤 煤 ｌ ８采 断 在 变化 大 ， 要 受五 里 谷 堆 背 斜 影 响 ， 主 大体 形 采 ， 方 面 ， 、 煤 层 厚 度 薄 ， 质 构 造 复 ７ ８ 之 间 布 置 岩 巷 ， 工 的 过 程 中 有 可 一 ６ ５ 地 、煤 施 成 两块 煤 层倾 向 、 角均 不 同 的 地 质块 段 ， 其 杂 ， 层 多 ， 续 性 差 ； 一 方 面 ， 、 煤 层 能 多 次 揭 穿 突 出 煤 层 ， 胁 岩 巷 掘 进 工 作 断 连 另 ６５ 成 投 财 人 面 施 工 安 全 。 果 在 ８ 底 板 布 置 岩 巷 ， 如 煤 对 倾 向变 化 体 现 在 东 部 ＮＮＥ、 部 ￥ Ｗ ， 西 Ｗ 其 作 为 上 保 护 层 开 采 ， 入 的物 力 、 力 、 倾 角变 化 体现 出西 部 小 、 东部 大这 一特 点 。 采 区 在 中 部 被 Ｆ１ 切 割 成 东 、 两 块 。 层 Ｉ 西 煤 底 板 标 高 相 差 较 大 ， 高 为 一３ ０ ， 低 最 ６ｍ 最
穿层钻孔抽采消突技术研究与应用
（ 一 ２ ８ ０ —． ３ ５ ５ ｍ标高） Ｆ １ 断层 Ｅ 盘南部区。南北走向长约 １ ６ ０ ０ ｍ， 平均１ 顷 斜宽约 １ ４ ４ ｍ， １ ７ — １ 煤层平均厚度 ６ 米、 １ ７ — ２煤层平均厚度 ５ 米， 本 区煤 炭储量为 ３ ５ ５ 万吨。该煤层上覆 １ １ 号煤层三水平均已采完， 层间距］ 匕 小 南大， 约８ ０ ２ ０ ０ ｍ 。该煤层下伏 １ ８ 号煤层， 尚未开采， 层间距南小北大， 约３ ０ ～ ６ ０ ｍ 。经测算 １ ７ 层煤层瓦斯含量为 ｌ ｆ １ ２ ｍ ， 四水平南 １ ７ 层一 四区一段地 睹量 １ ６ ０ 万吨， 本区瓦斯锗量为 １ ６ １ ９万 ｍ 。四水平南 １ ７ 层一四区一段标高（ 一 ２ ８ ０ — ３ ５ ５ ） 位于兴安矿始突一３ ｌ Ｏ ｍ标高以下 ， 具有 突出危险陛。 兴安矿突出危险日 捌 则 主要是 ０ 定煤层压力。 经测定， 三水 平南二石门以北至南一石门 ５ ８ ０ 米范围内四水平 １ ７ 层一段煤层具有突 图 １ 出危险ｆ 生 兴安矿突出危险陛预测主要是测定煤层压力， 经测定 ， 三水平南 二石门以北至南一石门５ ８ ０ 米范围内四水平 １ ７ 层一段煤层具有突出危 ｌ ｏ ｅ一 ｒ １ ５ ｍ布置～个预测钻孔 ，孑 Ｌ 深根据工作面条件选定 ，一般为 ５ 险性， 兴安矿突出危险性预测主要是测定煤层压力经 测定， 三水平南二石 ｍ— ｌ Ｏ ｍ 。当预测为无突出危险工作面时 ，每预测循环应留 ２ ｍ预测超前 门以北至南—石 门 ５ ８ ０米范围内四水平 １ ７ 层— 层具有 突出危险Ｉ 生。 距。 ２区域消突方案和作法 ３ ３工作面防突措施。 采用超前排放 占 孑 Ｌ 和浅孔抽放瓦玮 作 为采堞工 在四水平南 １ ７ 层１ － ４区一段 总机道内由设计停采线向设计切眼方 作面的防突措施时， 钻孔直径一般为 ７ ５ ～ １ ２ ０ ｍ ｍ， 钻孔在控制范围内应 向向四水平南 １ ７ 层Ｉ 一 ４ 区一段 道两倾 施 工预抽穿层钻孔 ， Ｉ 共施工抽 均匀布置 ， 在煤层的软分层中可适当增加钻孔数； 超前排放钻孔和预抽钻 放钻场 １ ３ 个， 预抽钻孔 ４ ６ ２ 个， 钻孔落点控制在一段机道上帮轮廓线以 孔的孑 【 ． 数、 孑 间距等直根据钻孔的有效抽放或 定。 外２ ０ ｍ， 下帮轮廓线以外 ５ － ７ ５ ｍ， 钻孔长度 ４ ０ 一 ｔ ２ ０ ｍ ， ￣ ｋ 角度 ８ —３ ８ 度。 ３ ４采煤工作面防突效果检验。 采煤工 条带中空白区域未覆盖钻孔的， 因其测试瓦斯初始压力时均低于 ０ ． ５ Ｍｐ ａ ， 工作面突出危险陛预测的方法和指标实施。沿采煤工作面每隔 １ ０ ～ １ ５ ｍ 所以没有进行瓦斯抽放， 直离 茳＾区域效果验证。 预抽范围见 ． 整体分布详 布置—个检验钻孔 ， 深度小于或等于防突措施 占 孑 Ｌ 。 如果采煤工作面检验 细图如图 １ 。 在机道、 切服和轨道施工完毕后， 施 咧 钻孔沿回采工作面 指标均 小于指橱 界值 ， 且 未发现其它异 常 隋况 ， 则措施有效 ； 否则 ， 判定 机道由设汁切眼向设汁睁果 向平行切眼布置。 钻孔间距 ｌ Ｏ ｍ， 钻孔水 为措施无效。 平落 勒道往下 ２ ０ ｍ。 钻孔长度 ８ ０ 蝴 Ｌ 角度 ３ ５ 度。 预抽瓦斯钻孔及抽 ３ ５安全防护措施。 井巷揭穿 １ ７ 煤层或在煤层中进行采掘作业时， 都 放瓦斯工程量：施工钻孔量： ４ ６ ７ ６ ４ 米／ ４ ６ ２ 个， ２ ０ ０ ７ 年７ 月至 ２ ０ １ ０ 年８ 必须采取安全防护措施。安全防护措施包括远距离爆破 、 反向风门、 避难 月三年累｛ 寸 抽放瓦斯 ４ ０ ９ ． ２ 万米 ３ ， 预抽放瓦斯 占本区瓦斯总量的 ２ ５ ２ ％， 峒室、 压风自 救系统和隔离式 自 救器等安全防护措施。 达到了预抽煤层瓦斯实现消突效果。 ４区域消突检验及 区域 验证 ３局部 消突和石门安全揭煤 消突检 验 ： 在 四水平南 １ ７ 层一段总 机道向机道 施工穿层钻孔进 行效 ３ ． １石门揭煤工作面。 （ １ ） 石门概况 ： 本区设计走向长度 ８ ４ ０ 米， 开拓布 果检验， 共布置六组 ２ １ 个钻孔 ， 每隔５ ０ ｍ布置—个检验孔。 钻孔呈扇形布 置方式采取 南部边界上 山 、 中部轨道 匕 山、 一 段总轨道 、 — 段总机道 岩巷 ， 置， 钻孔落点控制在一段机道上帮轮廓线、 下帮轮廓线以外各 １ ５ ｍ范围以 其中 道布置 ４ 个胡道石门走向反上， 石门间距 １ ７ ０ — ２ ５ ０ 米、 营 勃道布 内， 钻孔长度 ３ ０ ～ ６ ０ ｍ， 钻孔角度 ｌ ５ —３ ８ 度。 顺层钻孔在谤 剐期道 内， 由设 置３ 个轨道石门走向反上， 石门间距 ３ ０ ０ 米。 （ ２ ） 石门揭煤工作面突出危险 计切眼向设计停采线方向沿走向每隔 ５ ０ ｍ范围内施工一个检验孔 ， 钻孔 性预测：石门揭煤工作面的突出危险 ０ 选用综合指标法和钻屑瓦斯 平行切眼布置， 钻孔落 中， 钻孔长度 ２ ０ — ６ ０ ｍ， 钻孔角度 ３ ５ 度。 区域 解吸指标法。在机道石门施工 ３ ０ 米停工施工抽放硐室 ， 倾斜反上在石门 验证：在工作商 羞人 该区域时， 进行至少两次区域验证；工作面每推进 钻场 平行方向打钻施工拐 钻孔 ，若＿ 是 走向反— 匕 则在石 门钻场按 ５ ０ ｍ至 ！ ｆ 钢 次区域验证； 在构造破朔滞 连续谜彳 亍 区蚓 佥 证； 钻孔每施 煤层走向方向施］ 钻孔 ，作为测定煤层原始瓦斯压力和措施效果检 工 １ ． ０ 米测定 Ｌ 咕屑量撸际Ｓ —次，每间隔 ２ ０米即 ２ ０ 米、 ４ ０ 米、 ６ ． ０ 米、 ８ Ｄ 验孔。（ ３ 肪 突措施 ： 每个石门布置施工至少 ３ ３ 个钻孔 ， 钻孔呈扇形布置， 米 渡 样本。当连续进行两次突出危险陛验证， 各指标者 、 于临 同一方位布置 ３ 个钻孔（ 上、 中、 下） ， 钻孔间距 ０ ５ ｍ， 钻孔落点煤层顶板 ， 界 值ｌ ￣ Ｐ Ａｈ ２ ＜２ Ｏ Ｏ Ｐ ａ ， Ｓ ＜６ ｋ ｇ ／ ｍ时 ， 工 作面预测为无突 出危险工作面 。 正常 钻孔 平间距 ５ ｍ， 终孔孔 底水 平间距 １ ５ ｍ， 钻孔长度 ５ ５ — ２ ０ ０ ｍ 。 钻 孔 采掘作业 时 ， 每掘进 ２ ５ ｍ进行 两次 突出危 险 ｝ 验 证（ 验征 去 如上 ） 。 施工完毕后全湘 己 孑 Ｌ 抽放 ，抽放直到测压ｆ Ｌ 压力表窝牧 小于突出危险 ｌ 生 ５结论 临界值 ０ ． ７ ４ Ｍｐ ａ 方可采取局部防突措施安全揭煤 ， 预抽瓦斯在揭穿煤层 对－ －２ ９ ０ 标高以下机道石门揭煤 ， 进行局部消突措施后， 实现安全揭 之前应当保持抽采状态。 （ ４ ） 工作面防突揩泡 目 检验： 石门防治突出措施 煤 ； 通过打澳 ０ 压钻孔， 对煤层残余瓦斯压力测定， 压力均小于 ０ ． ７ ４ Ｍ ｐ ａ 以 执行后， 采取钻屑指标方法检验措施效果 ， 即测定钻屑瓦斯解吸指标Ｇｈ ２ 下； 采取钻屑解吸指标法进行突出危险Ｉ 生 ｉ 则 定， 本区域实现消突。综上述 或残余 爹 班功 Ｐ 。检验孔数为 ５ 个， 分别位于石门的上部 、 中部 、 下部和 兴安矿四水平 １ ７ 层一四区—段实现区域和局部消突。 两侧，终孔位置直位于措施控制范围的边缘线上。经措施效果检验有效 参考文献 后， 方可采取安全措施施工。 ｆ １ １ 张振普． 煤矿安全生产管理与技术 呻 北京 ：中国矿业大学出版社， ３ ２采煤工作面突出危险性预测。 采煤工作面突出危险性预测使用煤 ２ ０ ０８ ， ５ ． 巷掘进工作面 的煤钻 屑解吸指标突 出预测方法 ，沿采煤工作面每隔 ［ ２ １ 赵铁锤 防治煤 与瓦斯 突出规定 北京 ： 煤炭工业 出版社２ ０ ０
瓦斯抽采钻孔偏移规律及纠偏措施研究与应用
瓦斯抽采钻孔偏移规律及纠偏措施研究与应用李立华（平顶山天安煤业股份有限公司勘探工程处，河南省平顶山市，467000）摘要为预防钻孔偏移，在测量钻孔偏移数据的基础上，总结钻孔偏移规律，分析钻孔偏移的原因，采用角度对冲法对钻孔进行纠偏。
现场试验表明：顺层钻孔上行孔在垂直方向上易发生上偏，下行孔易发生下偏；在水平方向上行孔和下行孔均易发生右偏。
穿层钻孔上行孔在垂直方向上易发生上偏，下行孔易发生下偏；在水平方向上行孔易发生右偏，下行孔左右偏概率相近。
采用角度对冲法纠偏，纠偏后钻孔终孔位置偏移距离大幅度减少。
关键词钻孔测斜偏移规律纠偏措施角度对冲法中图分类号TD712文献标识码AStudy and application of skewing rule and correct measure of gas extraction boreholeLi Lihua（Exploration Engineering Department of Pingdingshan Tianan CoalIndustry Co.，Ltd.，Pingdingshan，Henan467000，China）Abstract In order to prevent borehole skewing，drilling skewing rule was summarized and the reason was analyzed based on drilling skewing measurement data，angle offset method was adopted to correct the drilling skewing.Field experiments showed thatthe upward bedding hole was prone to upward skew and the downward bedding hole was prone to downward skew in vertical direc⁃tion；both upward and downward bedding hole were prone to skew toward right in horizontal direction.The upward crossing hole was prone to upward skew and the downward crossing hole was prone to downward skew in vertical direction；upward crossing hole was prone to skew toward right and downward crossing hole had similar trend to skew toward right and left in horizontal direction. After adopting the angle offset method to correct drilling skewing，the offset distance of borehole bottom location decreased obviously.Key words borehole skewing detection，skewing rule，skewing correction measure，angle offset method钻孔抽采瓦斯是治理煤层瓦斯的主要技术措施，一方面可以降低瓦斯压力和煤层地应力，起到卸压防突的效果，另一方面也可以将抽采出的高浓度瓦斯作为能源利用，保护环境，起到一举多得的效果［1］。
下向穿层钻孔施工工艺研究
钻 场 施 工 下 向钻 孔 １ １ 个， 钻孔倾角为一 ８ ～１ ３ 。 ， 钻孔 深 １ ８ ３ ６ ｍ； １ ３ 浅 钻 场 施 工下 向钻 孑 Ｌ ７ 个， 钻孑 Ｌ 倾角为一 ６ ～２ ０ ｏ ， 钻孔深 ２ ８ ～ ７ ６ ｍ， 在 此 钻 场施 工 了大倾 角下 向试 验 钻 孔 ， 钻 孔 倾 角一 ２ ０ ｏ ， 孔 深达 ７ ６ ． ９ ６ ｍ， 穿煤 １ ． ９ ｍ； １ ２ ＃ 浅 钻 场施 工 下 向钻 孑 Ｌ ８ 个， 钻孑 Ｌ 倾 角 为一 ６ —２ ０ ｏ ， 钻孔 深２ ８ — ５ ９ ｍ。为 防止 下 向钻 孑 Ｌ 积水 ， 在施 工 时 将 钻 场积 水 清 理 干 净 ， 且 每 个钻 孑 Ｌ 施 工完 成 均 立 即用 马 丽 散进 行 封堵 。 ４试 验 结果 分 析 通过该巷道向煤层掘进巷道周围煤体 中施工穿层抽采钻孑 Ｌ ， 经过一 ４ ． １下 向钻 孑 Ｌ 钻进 效 果 分析 定 时间的预抽 ， 降低直至消除掘进工作面前方 的煤与瓦斯突 出危险 下向钻孔钻进速度采用硬质合金钻头钻进普通岩石时速度在 性， 形成岩巷掩护煤巷掘进 的安全防突格 局。随着西南某煤矿进入 ５ － １ ０ ｍ ｉ ｎ ／ 根 ，采 用胎体复合片钻头钻进时硬 岩时速度在 １ ５ ２ ０ ｍ ｉ ｒ ｄ 深部水平开采，原有部分运输巷钻场 Ｋ 煤层穿层孔由于孑 Ｌ 深超过 根 ，钻 进 速 度 与施 工 煤 层 穿层 正 向孔 时相 差不 大 ，通 过试 验 表 １ ０ ０ ｍ， 运 输 巷 施工 穿 煤 困难 ， 为 此在 该 矿 保 护 层 工 作 面 回风 巷 钻 场 明 ， 钻孔倾角一 ２ ０ 。 时， 可达到钻进钻孔深 ７ ７ ｍ左右 ， 且每个 下向孔均 进行 Ｋ ３ ｂ 煤 层 穿 层 下 向孔 现场 试 验 ，有 效 的提 高 了钻场 钻 孔 穿 煤效 能 穿 煤 层 ｌ ｍ左右 ， 钻孑 Ｌ 成孔 率达 １ ０ ０ ％， 能够 满 足 该 煤 矿 Ｋ ３ ｂ 果 和 减 少 了钻 孑 Ｌ 施 工 时 间。 煤层 瓦斯 抽采 钻 孔 施 工 的需 要 。 １实验 区概 况 ４ ． ２下 向钻 孔施 工 的 优点 煤 层 穿 层 下 向钻 孔 试 验 地 点 选 择 在 ２ ２ ２ ４ — ２ 采 面 回风 巷 钻 ４ ． ２ ． １ 由于 运 输 巷 钻 场 第 １ ～ ２排 反 向孔 孔 深 均 在 ８ ０ ｍ左 右 ， 而 场， ２ ２ ２ ４ — ２采 面 位 于 ＋ ｌ ｏｍ水 平二 采 区北 翼＋ １ ７ ５ ｍ～ ＋ ２ ４ ０ ｍ 阶 段 将运 输 巷 这 ２排反 向孔 控 制 范 围移 至 回风 巷 钻 场 施工 ， 孔深在 ３ Ｏ ～ Ｎ ６ ＃ ～ Ｎ ４ ＃石 门之 间 ，北 为矿 井 井 田边 界 ，南 为 ２ ２ ２ ４ — １ 采面 （ 未 布 ５ ０ ｍ 左右 ， 在控制 Ｋ ３ ｂ 煤 层范 围和 抽采 半 径 不 变 的情 况 下 ， 可 有 效 地 置） ， 东为 ２ ２ ２ ２ — ２采 面 （ 正在 回 采 ） ， 西为 ２ ２ ２ ６ — ２采 面 （ 未 布置 ） ， 工 减少 工 作 面 Ｋ 煤层 穿 层 孑 Ｌ 钻孔 进 尺 。 作 面走 向长 ６ ６ ４ ｍ，倾斜长 １ ０ ０ ～ １ １ ｌ ｍ，煤层厚 度 ０ ． ６ ７ ～ ０ ． ８ Ｉ ｎ ，平 均 ４ ． ２ ． ２ 由于 运 输 巷 钻场 第 ｌ ～ ２ 排 反 向孑 Ｌ 孔深均在 ８ ０ ｍ左 右 ， 钻 ０ ． ７ ２ ｍ， 煤层倾角 ３ ３ — ３ ５ 。 。 孔倾 角在 ６ Ｏ 。 以下 ， 钻孔穿煤交角在 １ ６ 。 以下 ， 造成钻孑 Ｌ 在进入 Ｋ ３ ｂ ２现 有 钻 孔布 置 方 式存 在 的 问题 煤层 底 板 粘 土 泥 岩 后 ， 沿着煤层底板钻进 ， 钻 孔 无 法 进入 Ｋ 煤 层 ， 保 护层 工 作 面抽 采 Ｋ ３ ｂ 煤 层 瓦 斯 的抽 采 钻 孔 布置 在 工 作 面 运 、 钻孑 Ｌ 穿 煤 困难 。而 采 用 回风 巷 施 工 下 向孔 后 ， 由于钻 孑 Ｌ 孑 Ｌ 深在 ５ ０ ｍ 回风 巷 钻场 ， 目前 钻 孑 Ｌ 布 孔 方 式 为在 工 作 面 运输 巷 施 工 反 向 孔 和正 以下 ， 钻孔穿煤交角在 ２ Ｏ 。 以上 ， 能够保证钻孔穿煤效果 。 向孔 ， 控制工作面回风巷高程 以下至运输巷卸压 范围 ， 在工作面 回 ４ ． ３ 下 向 钻孔 施 工 的缺 点 风巷施工正 向孔和反 向孔 ， 控制工作面 回风巷 高程 以上至回风巷卸 ４ ． ３ ． １ 由于 采 用下 向钻 孔 ， 在 该 矿 目前 施 钻 条 件 下 ， 只 能 采用 压 压范围 ， 图１ 为 保 护层 工 作 面运 输 巷 钻 场 反 向孑 Ｌ 与 回风 巷钻 场下 向 风排 粉 ， 钻 孔 施 工 过 程 中钻 头 温度 较 高 ， 容易损坏钻头 ， 且 粉 尘 较 孔 对 比图 。 大， 不 利 于 员 工劳 动 保 护 ； ４ ． ３ ＿ ２下 向钻 孔 在施 工 过 程 中不得 有 水 进 入 ，否 则 影 响 钻孑 Ｌ 抽 采效果 ， 故 对 钻 场要 求 不 得 积 水 ， 且 如果 遇 地 质 变 化 钻 孔 内 出现 水 时钻 孑 Ｌ 无 法 保 证抽 采 效 果 。
煤矿瓦斯抽采技术应用分析
煤矿瓦斯抽采技术应用分析摘要：目前，我国已经进人深部开采时代，煤层中的瓦斯含量逐渐增加，这导致瓦斯引起灾害的可能性也大大增加。
为了保证开采的安全性，必须对煤层中的瓦斯进行治理，一种重要的手段是对煤层中的瓦斯进行预抽。
由于我国煤层大多经历了地质构造的作用，煤层透气性较差，直接抽采煤层中的瓦斯存在着很大的困难，为此，需要应用一些强化瓦斯抽采的技术措施。
基于此，文章对煤矿瓦斯抽采技术的应用进行了研究，以供参考。
关键词：煤矿开采；瓦斯抽采；技术措施1瓦斯抽采技术面临的难点分析地面钻井抽采煤层瓦斯的效果比较差，已经很少采用。
目前，中国大多数矿井采用的是井下钻孔抽采煤层中瓦斯的方法。
但是由于我国煤层透气性较差，采用普通的钻孔来进行瓦斯抽采，存在抽采时间长、抽采效果差的不足。
因此为了强化瓦斯抽采，需要采用一些其他技术。
在当前的煤矿瓦斯抽采工作中，主要面临以下方面难点：（1）顺煤层抽瓦斯钻孔施工深度难以满足高效区域抽采的要求。
顺煤层抽瓦斯钻孔施工深度难以满足高效区域抽采的要求，使得大量采用抽瓦斯专用岩巷，工程成本高、施工时间长、产生大量废渣。
（2）缺乏长钻孔轨迹测定技术井下钻孔施工存在风险。
缺乏长钻孔轨迹测定技术，使得抽瓦斯难均匀、易留事故隐患；井下钻孔施工存在风险，远程（或地面）操控成为趋势和难点。
（3）井下抽采的瓦斯浓度低及煤层透气性低。
井下抽采的瓦斯浓度低，不利于安全抽采与输运，也给资源利用带来困难；煤层透气性低，抽瓦斯效果较差，提高透气性和抽采效果是难题；用地面井抽采采动影响区瓦斯效果好，但易受采动破坏，提高其高效服务寿命是难题。
2煤矿瓦斯抽采技术的应用研究2.1做好瓦斯监测工作煤矿瓦斯监测是进行瓦斯防治的基础，其有效性对于煤矿安全有着重要影响。
在进行瓦斯监测时，需做好以下几方面工作：（1）要检查一些关键位置处瓦斯探头的完好性。
瓦斯探头是监测瓦斯的重要设备，其主要功能是测量空气中的瓦斯浓度，但由于煤矿井下恶劣的生产环境，瓦斯探头很容易损坏。
下向穿层钻孔高效抽采工艺研究
下向穿层钻孔高效抽采工艺研究发布时间：2022-08-31T01:58:46.834Z 来源：《科技新时代》2022年2期第1月作者：王磊[导读] 为解决朱集西煤矿11-2煤层采用下向钻孔抽采瓦斯过程中王磊皖北煤电集团有限责任公司朱集西分公司安徽淮南 232000摘要：为解决朱集西煤矿11-2煤层采用下向钻孔抽采瓦斯过程中,存在瓦斯抽采浓度低、抽采效果差、周期长等问题，根据11-2煤岩层赋存条件，分析导致这一问题主要因素，在对封孔及排水工艺优化的基础上，采用底板注浆封堵裂隙、大孔径立井集中排水技术，有效提升了钻孔瓦斯抽采浓度，缩短了抽采达标时间，提高了下向钻孔瓦斯抽采效果，为矿井瓦斯抽采提供技术支撑。
关键词：下向穿层孔；瓦斯抽采；集中排水；底板注浆1 试验区概况矿井11-2煤层为突出煤层，最大瓦斯压力1.2MPa，最大瓦斯含量8.63m3/t，瓦斯赋存不均匀，局部区域瓦斯含量较大，全区按照突出危险区管理。
试验区位于矿井五采区11503工作面，11-2煤层平均厚度1.5m，平均倾角5°，赋存稳定，顶底板岩性以泥岩、粉（细）砂岩为主，采用倾斜长壁一次采全高后退式机械化采煤工艺，全部垮落法管理顶板。
11503工作面埋深980~1080m，工作面采用“一面三巷”布置，即轨道顺槽、运输顺槽和顶板瓦斯抽放巷，顶板瓦斯抽放巷位于11-2煤层顶板25~30m，外错轨道顺槽20m。
11503运输顺槽为沿空掘巷，处于相邻工作面回采后形成的卸压排放带范围内，掘进期间执行循环预测。
11503轨道顺槽采用下向穿层钻孔预抽煤层瓦斯的区域防突措施，钻孔孔径108mm，间距6m×6m，控制煤巷两侧15m范围，钻孔长度60~80m。
2 下向钻孔抽采存在问题下向穿层钻孔抽采期间，钻孔封孔及下套管工艺不完善，存在钻孔漏气，钻孔周边裂隙补水较快，钻孔单次吹水时间长，循环次数多，操作复杂，吹水效率较低。
煤层长期浸泡在水中，抑制了瓦斯解吸，导致瓦斯抽采效果差，大部分钻孔单孔抽采浓度在5%以下，抽采量较小，预抽时间长。
瓦斯抽采穿层钻孔施工详细12步法
瓦斯抽采穿层钻孔施工详细12步法1.所有进行抽采的地点均有抽采工程施工设计和安全技术措施。
钻孔开孔角度误差±1°，开孔位置误差不大于200mm（其他情况除外），穿层钻孔应当穿透全煤及穿岩不小于500mm，否则应当在该钻孔距离不超过500mm的位置补打钻孔。
2.钻孔施工前，施工单位与矿井地测部门确定巷道中腰线，施工单位技术员依据巷道中腰线，按设计标出开孔中心线和所有钻孔开孔点与编号，施工人员严格按照标点位置、设计参数稳钻施工。
孔口悬挂钻孔施工管理牌板，钻机附近或钻场内悬挂钻孔设计参数图表、避灾路线等内容牌板。
3.现场施工人员应当配备参数测量所需要的线绳、皮尺（卷尺）、坡度规、记录本等工具。
钻孔倾角测量以钻机跑道为准，钻孔方位角测量方法以巷道中线为起点进行测量。
建议使用钻孔姿态仪代替人工放线。
4.钻孔施工1～3m时，应对钻孔方位、倾角等实时参数进行复核，复核情况应当及时记录；发现超出误差范围的，应及时进行纠正。
钻孔施工期间应当详实准确记录钻孔见煤（岩）深度、钻进异常情况。
钻孔深度计算时，应采用计数器或其他有效方法记录钻孔内钻杆数量，并对钻孔孔口外钻杆长度进行准确测量。
（一般采用视频监钻）5.采用干式排渣工艺施工时，在钻机回风侧3m范围内悬挂瓦斯检测便携仪，10m范围内设置甲烷传感器，具备超限报警断电功能，瓦斯超限切断巷道内所有非本安型电气设备电源。
同时在钻机下风侧3m内悬挂一氧化碳检测便携仪或在下风侧10m范围内安装一氧化碳传感器。
（具体看各省、企业要求）6.建立专用的防喷抽采系统，即采用专用抽采泵、专用管路，专用防喷装置抽采瓦斯，防止瓦斯喷孔引起巷道风流中的瓦斯超限。
瓦斯抽采一般采用分源管理。
7.岩石段钻孔施工使用静压水的，水压不得低于0.5Mpa,或者采用专用泵进行供水，保证供水满足打钻需要；实施水力冲孔措施时，必须在钻孔施工地点或附近安设专用压力泵，每台压力泵同时供给钻机不得超过两台。
煤矿井下瓦斯抽采钻孔施工技术分析
煤矿井下瓦斯抽采钻孔施工技术分析摘要：在煤矿生产作业中，瓦斯的钻孔采抽属于治理瓦斯灾害的最主要对策，基于采抽目的以及钻孔层位等进行考虑，瓦斯抽采可以分为多种，主要有穿层钻孔、顶板高位钻孔以及沿煤层钻孔，而根据钻孔类型的不同，施工中所应用的成孔技术也会有所差异。
本研究通过分析煤矿井下抽采瓦斯的施工技术，以期为该项工作提供帮助。
关键词：煤矿井下；瓦斯抽采；钻孔施工技术近几年，过去一些低瓦斯矿井在采煤范围日益扩大以及采煤深度进一步加深的影响下，也逐渐转变成高瓦斯矿井，使煤矿生产的危险性越来越大，并时常有严重的煤矿事故发生。
相关煤矿生产实践结果表明，瓦斯的钻孔采抽属于治理瓦斯灾害的最主要对策。
一、穿层瓦斯的抽采钻孔施工工艺分析穿层钻孔属于有效解决煤矿瓦斯的方法之一。
穿层钻孔在用途以及施工方法上的不同之处有2点[1]：①于煤层底板内施工专有的瓦斯工艺巷，在工艺巷中借助施工上仰钻孔，在穿过可能会突出的危险煤层后，将煤层内的瓦斯抽出，从而缓解煤层内的压力，使煤巷掘进、煤层回采等工作可继续；②于煤层的回风巷道内施工上仰钻孔，在穿过煤层的顶板和周边无法开采的煤层后，对煤层回采期间所产生的采动影响加以利用，将邻近煤层与一些采空区内的瓦斯抽出，从而使回采工作面的瓦斯浓度有所下降。
在煤层底板的施工工艺巷内对瓦斯采取穿层钻孔的抽采方法，通常比较适合在突出危险性较大的松软煤层中应用。
由于此类煤层的松软特质，导致本煤层施工中难以顺着煤层钻孔。
此外，因为瓦斯具有压力大、含量大等特点，若不对煤层瓦斯采取预先抽采的措施，可能会引起煤与瓦斯突出或瓦斯超限情况，因此不得不在瓦斯抽采中应用这一种成本较高的方法。
为了便于施工，通常情况下此类瓦斯抽采的工艺巷均在欲掘进煤巷下方设置，与煤巷相距距离至少为15m。
对于工艺巷中专用钻场，应每相距30～50米的距离就设置一个，每个钻场中的钻孔数量不等，布置成放射状，在瓦斯抽采的范围方面，除了欲掘进巷道中的部分煤层以及受其影响的范围外，还包括回采煤层，保障在进行煤巷掘进、煤层回采等作业时，其工作面的瓦斯在限定范围内。
下向穿层钻孔瓦斯抽采技术的应用(新编版)
下向穿层钻孔瓦斯抽采技术的应用(新编版)Safety work has only a starting point and no end. Only the leadership can really pay attention to it, measures are implemented, and assessments are in place.( 安全管理 )单位：______________________姓名：______________________日期：______________________编号：AQ-SN-0154下向穿层钻孔瓦斯抽采技术的应用(新编版)摘要：为了加大下保护层采煤工作面瓦斯治理力度，解决下保护层采煤工作面回采过程中瓦斯对安全生产的威胁，潘一矿在下保护层工作面开采过程中，利用在被保护层工作面底板抽采巷道内施工下向穿层钻孔抽采保护层瓦斯技术，提高了下保护层工作面的瓦斯抽采率。
确保了工作面的安全生产，并对其取得的效果进行了分析总结。
关键词：下向穿层钻孔；瓦斯抽采；下保护层淮南潘一矿是一座年产400万t的特大型矿井，井田走向长14.6km，倾斜宽4.0km，1983年投产，含煤地层为二迭系中下部山西组及石盒子组，含煤28～42层，可采和局部可采煤层15层。
矿井绝对瓦斯涌出量为130m3/min，相对瓦斯涌出量为20m3/t，目前主采煤层为13-l煤和11-2煤。
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入，保护层工作面的绝对瓦斯涌出量达到15～20m3/min。
虽然在保护层采煤工作面采取了顶板走向钻孔、老空区埋管等方法抽采本煤层采空区瓦斯及在被保护层底板瓦斯抽采巷道内施工上向穿层钻孔抽采被保护层瓦斯的综合治理瓦斯技术，但仍难以满足保护层工作面开采的需要，使保护层工作面的开采进度受到严重制约。
煤矿井下钻孔瓦斯抽采技术分析
煤矿井下钻孔瓦斯抽采技术分析煤矿资源的地下开采，需要相关开采技术的不断创和实践。
瓦斯是矿井煤层中含有的具有环境污染性质的气体，是当今煤矿开采过程中，严峻威逼矿采安全的重要隐患。
随着矿井开采深度的增加，高瓦斯矿井的增多导致煤矿安全生产形势严峻。
井下钻孔抽采瓦斯是可实现煤层瓦斯的环保开采和高效利用，是现代煤矿开采技术的突破。
本文针对井下钻孔抽采瓦斯技术工艺进展了简要分析。
1.矿井煤层瓦斯特性分析煤层瓦斯是一种具有猛烈温室效应和污染性能的气体，它是古代植物的有机质和纤维素在煤炭积存形成过程中，于高温、高压环境下，经厌氧菌的作用分解或者由于物理和化学作用，而形成的一种无色、无味、无臭的可燃性气体，主要成分是烷烃，此外还含有硫化氢、二氧化碳、氮和水气以及微量惰性气体。
瓦斯在标准状态下难溶于水，没有助燃和维持呼吸等功能，瓦斯在煤体或围岩中是以吸着游离状态存在的，到达肯定浓度时，能发生燃烧或爆炸。
瓦斯在矿内煤层和岩层中的来源主要包括瓦斯涌出、瓦斯喷出、瓦斯突出等形式。
瓦斯作为一种可燃性气体，具有较高的开发利用效能。
2.井下钻孔瓦斯抽采技术分析所谓井下钻孔抽采瓦斯技术，就是利用钻孔技术在井下瓦斯聚拢区岩层构造中设置相应钻孔，针对瓦斯气体进展预抽采集，已到达降低煤层中的瓦斯浓度含量，确保煤炭回采时瓦斯不超限，从而到达煤矿安全开采的技术方法。
煤矿开采中，不同的地质构造，应承受不同的钻孔技术工艺。
除了在煤矿地面表层进展瓦斯预抽的垂直钻孔外，针对井下瓦斯抽放的大量钻孔必需在煤矿井下进展施工。
煤矿井下瓦斯钻孔抽采时，依据钻孔的布置方式，井下钻孔抽采瓦斯技术主要包括高位钻孔抽采、顺层钻孔抽采以及穿层钻孔抽采等常见形式。
实际施工过程中，我们应依据矿井地质条件、瓦斯含量、井下环境、设备力量等因素，综合考虑确定合理的瓦斯抽采钻孔形式。
3.井下钻孔瓦斯抽采技术要点我国煤层瓦斯资源丰富，但地质构造条件相对简单，煤层分布特征存在很大的落差，依据不同的地质构造，井下钻孔抽采瓦斯技术主要包括以下技术要点：3.1高位瓦斯钻孔抽采技术高位钻孔抽采技术是依据煤层开采后形成的采空区空间变化以及煤岩覆存条件来确定和选择瓦斯抽采钻孔的层位布置，依据覆岩移动和瓦斯流淌规律，裂隙带中下部裂隙发育充分，瓦斯含量高、浓度大，是高位瓦斯抽采钻孔布置的最正确层位。
潘一矿11518工作面顺槽高抽巷下向穿层孔施工、抽采成套技术研究
高抽 巷为例 ， 介绍高瓦斯 突出危险工作 面高抽 － ｇ Ｔ向穿 层孔 条带预抽掩护
掘 进 的瓦 斯 抽 采技 术 ， 为 同类矿 井 保 护层 开采 提 供 参 考。
３ ， 工作 面顺 槽 高抽 巷下 向 穿层钻 孔 打钻 抽 采 综 合技 术 许 多专家 、 学 者认 为 ： 准南 矿 区煤 田为晚古生代 煤层的典 型代表 ， 瓦 斯含 量高（ １ ２ －３ ６ ｍ ／ ｔ ） 、 煤体 极松 软 （ 坚 固性 系统ｆ 为０ ． ２ ～０ ． ８ ） ， 煤 层 透 气性低 （ 渗透率为０ ． ０ ０ ｌ ｎＤ ｉ ） 、 煤层瓦斯压 力大 （ 高达６ ． ２ ＭＰ ａ ） ， 衰减 １ ， 引言 瓦 斯极难 抽出。 Ｏ ９ 年《 防 治煤与瓦斯 突出规定》出台后， 突出危 险区 潘 一 矿是 一座年产能 力为５ ０ ０ 万吨 的大型 煤与瓦斯 突出矿井 ， 全矿 快 ， 底） 板 巷条 带式 区域预 抽消 突。 针对矿 区煤 层瓦斯 特 井绝 对瓦 斯涌 出量 １ ５ ｏ ． ２ ４ ｍ ／ ｍｉ ｎ ， 相 对瓦斯涌 出量 １ １ ． ８ ６ ｍ ／ ｔ 。 矿井 突 煤 巷掘 进 采用顶（ 出危险煤 层为１ ３ － １ 、 ｌ １ － ２ 、 ８ 、 ７ － １ 、 ６ － １ 、 ４ － １ 煤层 。 矿井主 采煤 层为ｃ 组 性 、 穿层钻 孔穿煤短、 瓦斯 释放慢 预抽周期 长 的难 题 ， １ ０ 年开始准南 矿 经 过努力， 开创性地 总结 出了一 １ ３ 一 ｌ 和ｌ ｌ 一 ２ 煤 层， 经过 近３ Ｏ 年的高 强度回采， 矿井 主采煤 层ｃ 组煤在 一 业集 团联 合各 科研 院校进 行科研攻 关， 底） 板 巷穿层钻孔预抽瓦 斯技术 。 根 据这一技术 ， 结合１ １ ５ １ ８ 顺槽高 水平仅 剩７ 个可采块 段， 目前矿井二水平 系统 巷道 已经构成 ， 二水平 ｃ 组 套 顶（
瓦斯抽采的必要性及抽采方法探讨
瓦斯抽采的必要性及抽采方法探讨摘要：随着我国经济的发展,人们对煤的需求越来越大。
而原有的瓦斯抽采技术存在一定的局限性，从而导致抽采过程中出现大量瓦斯涌出的现象，甚至造成了一些人员伤亡事故的发生。
现如今通过改进抽采工艺，不但保证抽采施工的安全性，而且还显著提高了抽采效果。
关键词：瓦斯抽采；必要性；抽采方法引言中国是一个煤炭消费大国，同时也是一个煤炭蕴藏量大国。
煤炭作为人们生产生活以及工业生产的主要原材料，对中国经济社会的稳步发展具有举足轻重的作用。
煤炭资源属于不可再生资源，近些年，随着资源开发与利用规模、程度的不断扩大与加深，煤炭资源的贮藏量逐渐减少，开采难度逐渐提高，开采地质条件逐渐复杂。
而且煤矿瓦斯普遍存在于煤岩层中，给煤炭资源的安全开采带来了一定的影响，如果瓦斯抽采处理、利用不到位，非常容易出现安全生产事故，给人们的生命财产安全带来威胁。
所以，煤矿瓦斯抽采在整个煤炭开采过程中显得非常重要。
1瓦斯抽采的必要性瓦斯是一种无味、无色，难溶于水，可以燃烧或者爆炸，扩散性较高的一种以甲烷为主的有害气体，当其浓度达到一定程度时，可能发生爆炸，也可能使人窒息。
近年来，在国家及相关部门的严格治理下，煤矿事故发生率明显下降，但是较重大型煤矿安全事故仍然时有发生，在给矿工的生命安全带来巨大威胁的同时，也给煤矿企业和国家的经济造成了巨大的损失。
在众多煤矿安全事故中，瓦斯爆炸事故最突出、威胁最大。
从相关事故统计资料来看，在死亡人数为10人以上的特大事故中，基本上有70%的事故原因是瓦斯爆炸。
特别是当地质构造较复杂、煤层破坏严重、煤层瓦斯压力较高、地应力较大时，非常容易发生瓦斯事故。
当矿井瓦斯与空气混合并达到某种浓度时，一旦遇火就有可能发生爆炸或者燃烧事故，尤其是瓦斯爆炸会产生以下致命因素:爆炸冲击波，爆炸火焰和有害、有毒气体，这样不仅会导致生产中断，矿井设施毁坏，严重的还会造成人员伤亡。
所以，瓦斯抽采是煤矿安全生产和矿工生命安全的基础保障。
寺家庄矿下向穿层钻孔煤巷条带预抽技术应用
定》 将煤层顺层钻孔预抽 煤巷条 带瓦斯 放在 预抽煤 层瓦 斯 区域 防治技术 的最后一位 。 穿层钻孔 瓦斯抽 采技 术是通 过在距 离煤 层顶板 或底 板
一
钻孔 ，达到穿层钻孔预 抽煤巷 条带煤 层 瓦斯 区域 防突措施
的钻孔应控制整条煤层 巷道及其 两 侧一定 范 围内 的煤 层 的
矿井设计 能力 为 ５ ０万 ａ ０ ，矿井 为煤与瓦 斯突 出矿 井 ，瓦
斯 含 量平 均 为 １． ２ ｔ ２ ｍ／。 １ 试 验 巷 道 选 取 在 １１ ８进风 巷 ，巷 道 长度 １０ ｍ，巷 道 ５０ ８０
收稿 日期 ：２ １ —１ ２ ０ １ ０— ８
穿层钻孑 设计示意 图如 图 １所示 。 Ｌ
ｔ ，达到 了区域 消突 的标 准 。
关 键词 ：穿层钻孔 ；防 突 ；布孔 间距 ；条 带预抽 技 术
中图分 类号 ：Ｔ ７ ２ ６ Ｄ １ ． 文 献标 识码 ：Ｂ 文章编 号 ：１７ ０ ５ （ ０ ２ ０ －０ ０（ ６ １— ９ ９ ２ １ ）４（ １ －３ ） ）
断面为矩形 ，断面宽为 ４ ４ ． ｍ，高为 ３ ５ ． ｍ。在 １１８进风 巷 ５０ 副巷所打预抽钻孔 ，以控制 １ １８进风巷 ６ ｍ×３ ． ｍ的条 ５０ ｏ ４４ 带为考察范围。
煤 巷 条 带 瓦斯 消 突 技 术 ， 因此 我 国 《 治 煤 与 瓦 斯 突 出 规 防
２ 下 向穿层钻 孔煤 巷条 带预抽 技术 ２ １ 下向 穿层 钻孔设 计 ．
以穿层钻孔有 效影 响 半径 的 ２倍 为钻 孔 终 孔点 间 距 ， 为控制 １ １８进风巷两 侧各 １ｍ 范 围，需 要施 工若 干穿层 ５０ ５
瓦 斯 含 量 ５个 。
１ 工 程 概 况
下向穿层钻孔施工工艺研究
下向穿层钻孔施工工艺研究摘要：文章以某煤矿保护层工作面钻场施工k3b煤层穿层钻孔为研究背景，研究了保护层工作面钻场施工k3b煤层穿层下向钻孔的施工工艺，并在钻场施工了下向穿层钻孔，有效地提高了钻场钻孔穿煤效果和减少了钻孔施工时间，该施工工艺具有良好的实用性和广阔的推广前景。
关键词：采矿工程；下向钻孔；施工工艺煤炭是我国主导能源，随着矿井开采深度增加和开采强度增大，煤层瓦斯含量和地应力增大，突出危险程度更为严重，伴随有灾害强度大，防治困难和灾害损失严重等特点[1-5]。
根据《防治煤与瓦斯突出规定》，瓦斯抽采是解决煤与瓦斯突出等动力灾害事故的根本措施，对于降低瓦斯压力、消除煤与瓦斯突出等动力灾害有着十分重要的作用，穿层钻孔瓦斯抽采技术是通过在距离煤层顶板或底板一定距离的稳定岩层中，超前煤层掘进巷道施工一条岩层巷道，并通过该巷道向煤层掘进巷道周围煤体中施工穿层抽采钻孔，经过一定时间的预抽，降低直至消除掘进工作面前方的煤与瓦斯突出危险性，形成岩巷掩护煤巷掘进的安全防突格局。
随着西南某煤矿进入深部水平开采，原有部分运输巷钻场k3b煤层穿层孔由于孔深超过100m，运输巷施工穿煤困难，为此在该矿保护层工作面回风巷钻场进行k3b煤层穿层下向孔现场试验，有效的提高了钻场钻孔穿煤效果和减少了钻孔施工时间。
1 实验区概况k3b煤层穿层下向钻孔试验地点选择在2224-2采面回风巷钻场，2224-2采面位于+100m水平二采区北翼+175m～+240m阶段n6#～n4#石门之间，北为矿井井田边界，南为2224-1采面（未布置），东为2222-2采面（正在回采），西为2226-2采面（未布置），工作面走向长664m，倾斜长100～111m，煤层厚度0.67～0.8m，平均0.72m，煤层倾角33～35°。
2 现有钻孔布置方式存在的问题保护层工作面抽采k3b煤层瓦斯的抽采钻孔布置在工作面运、回风巷钻场，目前钻孔布孔方式为在工作面运输巷施工反向孔和正向孔，控制工作面回风巷高程以下至运输巷卸压范围，在工作面回风巷施工正向孔和反向孔，控制工作面回风巷高程以上至回风巷卸压范围，图1为保护层工作面运输巷钻场反向孔与回风巷钻场下向孔对比图。
煤矿井下瓦斯抽采钻孔施工技术
煤矿井下瓦斯抽采钻孔施工技术作者：姚宁平摘要：钻孔抽采瓦斯是煤矿生产治理瓦斯灾害的根本措施，我国煤矿每年瓦斯治理的钻孔工程量已超过1亿5000万m，对煤矿安全生产具有不可替代的作用。
瓦斯抽采从钻孔层位、抽采目的考虑，主要可分为顶板高位钻孔、沿煤层钻孔和穿层钻孔，对于不同类型的钻孔，可以使用不同型号的钻机和成孔工艺。
本文在论述煤矿井下瓦斯抽采钻孔布孔方式、施工技术的基础上，对未来的新技术发展趋势作了展望。
关键词：煤矿井下；瓦斯抽采；钻孔；施工技术我国煤层气(瓦斯)资源丰富，但地质条件复杂、煤层特征差异很大，煤炭生产多以井工开采为主，瓦斯灾害是造成煤矿安全事故的主要原因之一。
近年来，随着采煤范围的扩大和深度的增加，一些原来的低瓦斯矿井也变成了高瓦斯矿井，所以煤矿安全生产形势依然严峻，重特大事故时有发生。
生产实践表明，瓦斯钻孔抽采是防治瓦斯灾害事故，实现瓦斯综合治理与利用的根本措施。
为了确保煤矿安全生产，2006年6月，国务院办公厅《关于加快煤层气(煤矿瓦斯)抽采利用的若干意见》中，再次明确提出“必须坚持先抽后采、治理与利用并举的方针”。
所谓先抽后采，就是利用钻孔预抽瓦斯，降低煤层中的瓦斯含量，确保回采时瓦斯不超限，达到安全生产的目的。
要达到这个目的，除少数有条件的煤矿可以在地面施工部分预抽放垂直钻孔外，针对瓦斯抽放的大量钻孔必须在煤矿井下进行施工。
据推算，每年我国煤矿业用于瓦斯治理的钻孔工作量已超过1亿5000万m。
在煤矿井下瓦斯钻孔抽采治理中，根据钻孔的布置方式，常见方法主要有：高位钻孔抽采；本煤层(顺层)钻孔抽采以及穿层钻孔抽采等。
相应地，我们可将煤矿井下瓦斯抽采钻孔分为顶板高位钻孔、沿煤层(顺层)钻孔和穿层钻孔3类。
实际施工过程中，我们应根据矿井地质条件、瓦斯含量、抽采方式、井下工作条件、设备能力等因素，综合考虑确定合理的瓦斯抽采钻孔形式。
1 高位瓦斯抽采钻孔施工技术近年来随着工作面推进速度的加快，以及钻探工艺水平和设备能力的提高，很多矿区开始因地制宜的探索采用顶板高位水平长钻孔进行邻近层瓦斯的抽采工作。
采动影响下穿层钻孔二次封孔技术研究
表 １ 钻孔参数表
问 题 ， 究 设 计 出一 种 新 型 封 孔 管 技 术 方 案 ， 进 行 了工 业 性 实 验 ， 果 表 研 并 结 明 ， 采 动 影 响 下 应 用 新 型 瓦斯 抽 采封 孔 技 术 ， 达 到 大 幅 度 提 高 瓦 斯 浓 度 、 在 可 提 高 瓦 斯 抽 采 率 的 目的 。
巷。
２１ — Ｏ抽 采 巷 钻 场 抽 采 钻 孑 布 置 ． ７ Ｌ
２．． 钻 孔布 置原 则 １１
①钻 孔必须深入到邻近层 的卸压带 内；
４ 新 型 二次 封孑 工 艺 研 究 Ｌ ⑧ 考 虑打 钻 是 否 方便 。 实地 考 察 发 现 ，５ ２ ２ ０ １工作 面 底 板 岩 巷 一 Ｏ抽 采 巷 虽位 于 裂 隙 ７ ２１２ 设计 参 数 ．． 带 之上 ， 抽 采 巷 上覆 岩层 产 生 许 多 裂 隙 ， 至 于 巷 道 变 形 ， 板 悬 但 甚 顶 ａ 钻 孔 直 径 为 ７ ｍｍ ； ） ５ 矸 ，这 是 由于 受采 动 影 响和 地 质 条件 复 杂等 原 因造 成 的。 此 种 情 况 ② 钻 场钻 孔个 数 为 ８个 ； 下 ，巷 道 松 动 圈范 围势 必 扩 大 ，如 果按 照 常规 的抽 采 钻 孔 封 孔 方式 ③ 钻孔角度是 根据 卸压范 围、 钻场孔数、 抽采半径等参数经过计 （ 孔 长 度 ＜ ｍ ）容 易 导 致 抽 采 孔 漏 气 ， 响 抽 采 瓦 斯 浓 度 和 抽 采 封 ５ ， 影 算 及 经 验 修 正 完 成 的 。钻 孔 参 数 及 布 置如 表 １和 图 １所 示 。 量。 因此 ， 果 要 保 证 抽采 效 果 的话 ， 靠 聚 氨 酯 封 孔 远 远 不 够 ， 如 单 必须
下行瓦斯抽采穿层钻孔排水技术及装置研究与应用
下行瓦斯抽采穿层钻孔排水技术及装置研究与应用孟战成【期刊名称】《《中国煤炭》》【年(卷),期】2019(045)009【总页数】8页(P51-58)【关键词】下行穿层瓦斯抽采钻孔; 潜入式排水装置; 正压排水装置; 瓦斯抽采浓度注浆量; 封孔漏气率【作者】孟战成【作者单位】平煤股份勘探工程处河南省平顶山市 467000【正文语种】中文【中图分类】TD744; TD712.6钻孔抽采瓦斯是实现突出煤层安全开采的前提和保证。
为了降低费用，实现“一巷两用”，部分矿井在高位巷施工下行穿层钻孔治理煤巷瓦斯。
但在打钻过程中巷道风流瓦斯浓度超限问题不仅影响了钻孔施工效率，而且对钻机作业和井下巷道环境安全构成严重威胁［1-5］。
在高位巷施工下行穿层瓦斯抽采钻孔时，由于施工过程排渣、排水难度大，造成钻孔内积渣、积水无法排出钻孔，影响封孔、抽采效果，无法达到预期抽采目标。
目前，高位巷下行穿层瓦斯抽采钻孔施工及封孔过程中有以下问题：下行钻孔向上排粉难，钻孔易积渣、易积水；封孔前孔内有积渣、积水，封孔管不能下至指定位置；因封孔段有水，导致封孔效果不好；抽采段有水，导致抽采效果差。
1 下行穿层钻孔排渣机理与供水参数优化1.1 下行穿层钻孔排渣机理下行穿层钻孔目前大多采用冲洗液（高压风或高压水）正循环的方式排渣成孔，即冲洗液从钻杆中心进入，通过钻头上的孔洞进入钻削部位，再沿着钻杆与孔壁之间的间隙带着矿渣流出孔口，完成排渣过程。
排渣过程中的动力来自于外在冲洗液的动力，冲洗液正循环排渣示意图见图1。
图1 冲洗液正循环排渣示意图1—钻孔；2—钻杆；3—钻屑；4—钻头；5—钻渣挤压区；6—钻渣聚集区；7—钻渣上返区在钻孔钻进过程中，钻渣在钻头孔口冲洗液射流的作用下离开孔底，进入钻杆与孔壁之间的空间，并上返至孔口。
经分析，钻渣上返过程中在孔壁与钻杆之间的空间运动中会形成3个区域。
（1）钻渣上返区。
该区与孔口相连，钻渣颗粒直径小，孔内钻渣量较少，冲洗液的流速高，在冲洗液的作用下，这一区域的钻渣能顺利地排到孔外。
浅谈穿层钻孔封孔工艺对抽采效果的影响研究
浅谈穿层钻孔封孔工艺对抽采效果的影响研究发布时间：2022-12-19T01:44:12.673Z 来源：《科学与技术》2022年16期作者：徐保磊孔路路苏野[导读] 为了提高为了提高煤矿穿层钻孔瓦斯抽采浓度及抽采效率，基于合理封孔深度的重要性,根据某矿现有测定条件,采用测定瓦斯抽采参数法研究不同封孔工艺下的抽采效果徐保磊孔路路苏野新疆焦煤（集团）一八九〇煤矿有限公司新疆乌鲁木齐 830025摘要：为了提高为了提高煤矿穿层钻孔瓦斯抽采浓度及抽采效率，基于合理封孔深度的重要性,根据某矿现有测定条件,采用测定瓦斯抽采参数法研究不同封孔工艺下的抽采效果，最后确定某矿穿层钻孔合理封孔深度为9m，始封深度为2m,大幅度提高了瓦斯的抽采浓度，延长了抽放衰减周期，为穿层钻孔瓦斯长时间预抽提供了技术支撑，实现了矿井高浓度瓦斯的稳定利用，增加了安全保障，创造了经济效益。
关键词：穿层钻孔;瓦斯抽采;封孔工艺；封孔深度;引言穿层钻孔预抽条带煤层瓦斯作为区域预抽方式之一，有效治理了突出矿井掘进巷道瓦斯治理难题。
王兆丰[1]等研究了我国瓦斯抽采存在的问题和对策，程志恒[2-6]等认为合理封孔深度和封孔质量是决定预抽瓦斯效果的重要因素。
王松[7]等通过巷帮“三带”理论分析，确定穿层钻孔的合理封孔长度。
某矿在实际穿层钻孔抽采效果跟踪过程中，发现底抽巷穿层施钻钻孔受底抽巷顶帮破碎影响，存在封孔段漏气现象，单孔浓度衰减较快，抽采效果不明显。
为解决上述难题，本文通过不同封孔工艺对比分析，研究合理的穿层钻孔封孔方式和始封深度，以期为确定穿层钻孔封孔工艺促进瓦斯抽采效果提供借鉴。
1基本情况某矿位于沁水县胡底乡，2021年3月15日正式投产转为生产矿井， 2012年被直接认定为煤与瓦斯突出矿井，2021年投入生产，核定生产能力240万吨/年，水文地质属中等类型，批准开采3#煤层属Ⅲ类不易自燃煤层，煤尘无爆炸危险性。
2煤层基本瓦斯参数《某矿3号煤层瓦斯可抽采评价参数与抽采半径测试》研究报告，对3#煤层参数进行测定，瓦斯含量15.43-18.68m3/t，瓦斯压力1.50-1.65MPa，钻孔瓦斯流量衰减系数为0.042-0.046d-1，煤层透气性系数为0.134-0.26m2/MPa2·d，属可以抽放煤层。
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下向穿层钻孔瓦斯抽采工艺研究与应用
发表时间：2019-12-16T16:11:18.767Z 来源：《基层建设》2019年第26期作者：李保全
[导读]
淮浙煤电有限责任公司顾北煤矿
1 概况
顾北矿北一1煤层原始瓦斯压力为1.32Mpa（含水压），瓦斯含量为4.29m3/t。
煤层顶板含水层为砂岩裂隙水和灰岩水。
在北翼1煤回风斜巷高抽巷施工下向穿层钻孔时，由于煤层顶板含水量高，仅采用吹水等单一增透措施，钻孔抽采浓度仍大多在10%以下，抽采效果差，预抽评价达标所需时间在4～5个月以上。
为了提高抽采效果，在北翼1煤矸石胶带机斜巷高抽巷采用深浅孔注浆堵漏、下向钻孔吹水、加强抽采管理等措施，创新瓦斯治理工艺技术。
研究矿井高赋水条件下向钻孔的成孔工艺、封孔工艺、排水工艺、抽采精细化管理工艺等关键技术, 通过现场试验拟解决下向钻孔抽采瓦斯的技术难点, 实现下向钻孔抽采瓦斯并获得很好的瓦斯抽采效果。
2 主动排水
由于北一1煤采区顶板存在砂岩裂隙水, 钻孔内沉积水对瓦斯抽采将产生很大影响, 因此, 需要解决排水问题, 以提高瓦斯抽采率。
若大规模实行下向钻孔抽采瓦斯, 必须解决好下向钻孔的集中排水问题。
2.1 下向穿层钻孔吹水
目前在北一1煤采区施工的北翼1煤回风斜巷高抽巷、北一1煤胶带机石门揭1煤、北翼1煤矸石胶带机斜巷高抽巷3个抽采单元全部采取了下向穿层钻孔吹水措施。
2.1.1吹水工艺：采用4分PE管，从1吋PVC抽采管内下至孔底，前端为花管，孔口与吹水变头连接（吹水变头详见附图）后，再与压风管路联通，并通过控制闸阀，进行压风排渣排水。
钻孔临时合茬时吹水装置要一并安装到位。
2.1.2 压风吹水技术要点
临时合茬阶段：新施工穿层钻孔，在封孔完毕之后，第一时间就实行压风吹水，吹水时间不少于30分钟。
之后每小班进行吹水两次，两次间隔时间不少于4小时，每次时间不少于30分钟。
正式合茬阶段：每小班吹水一次，每次时间不少于30分钟。
压风吹水实行带负压，分组逐次吹水，并注意观察出水量和钻屑量，根据出水量实时调整吹水次数和吹水时长。
2.2 集水孔泵水
2.2.1 集水孔布置
在北翼1煤回风斜巷高抽巷穿层钻孔施工区域每隔20m施工一个大孔径集水孔。
单孔孔深39~56m。
钻孔设计倾角：-90°，孔径：
Ф94mm~Ф246mm。
钻孔均施工至穿过1煤层，并进入底板10m左右。
2.2.2 集水孔泵水
2吋PVC管下至孔底作为集水孔抽水管（吹水管），用隔膜泵连接抽水管，进行泵水。
泵水前期，2吋抽水管亦可连接压风管进行压风吹水排渣，防止沉淀的煤岩粉堵塞抽水管。
3 底板注浆堵漏
3.1 施工地坪
钻机进点施工前，先在打钻位置施工100mm厚地坪。
初步形成止浆层，防止浅孔注浆时跑漏浆。
3.2浅孔注浆
浅孔注浆主要防止深孔注浆和抽采钻孔封孔高压注浆时通过底板裂隙跑浆。
浅孔注浆孔布置：参数按1.5m×4个布置，孔深2m，下φ20mm注浆管。
浆液水灰比为1:1，注浆压力不小于2MPa。
3.3 深孔注浆
利用穿层预抽钻孔兼作深孔注浆孔，主要目的进一步封堵围岩深部裂隙。
即在每组穿层钻孔设计中“隔一选一”作为深孔注浆孔。
深孔注浆结束后，再进行透煤，作为抽采钻孔。
3.4 钻孔补注
钻孔施工完毕后如果发现抽采浓度底，有漏气现象，则采取重新注浆和加厚地坪措施。
3.5注浆效果分析
北一1煤回风斜巷高抽巷未采用深浅孔注浆措施，由于围岩裂隙发育，大部分钻孔抽采浓度均在15%以下，造成评价单元的抽采浓度仅有14%左右。
图3-2 两单元下向钻孔瓦斯抽采浓度变化曲线图
4钻孔封孔工艺和验收
钻孔封孔质量作为影响抽采效果的关键环节，一直是下向穿层钻孔的难点和重点。
为确保封孔质量，提高抽采效果，对封孔工艺中的
4.1.4。