坪上公司大直径钻孔替代伪倾斜高抽巷效果分析
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。
伪倾斜后高抽巷治理综放工作面初采期瓦斯推广应用研究

发生各类超限断电16 2 次,共57 分钟。 60
过去 虽采用 改变 综放面 通风 方式 ,采 取 正压 通 风 ,负压抽 放等 治理 瓦斯 措施 ,但仍 存在较 多 弊 端 ,同时远 远不 能或适 应满 足 当前 高产高效 的
采 煤 。 r艺
定的效果,但存在成本造价高,后高抽巷解决
层瓦斯 涌 出量 达5 — 4 6 m n 2 6 . m/ i ,上邻近层 瓦斯 占
采用采空区抽放辅助正压局部通风解决初采瓦
斯 。该法 需专 门铺 设专用 抽放 管路 一趟 ,并且无
法进行回收,技术要
为1 . am n 6 5m/ i ,平 均为 1 . 3 m n 2 4m / i 。而K 1 6 : 8 0 _  ̄
瓦斯治理问题 ,进而解决 了综放 面实现高产 高效的 “ 瓶颈”问题。 关键词 伪倾 斜 高抽巷 初 采期 瓦斯 治理 中国分类号 T 7 2 6 D 1 .
1 综放 工作面 瓦斯治理 概述
9% 0 以上 。造成 ]作面 上隅 角、回风 及 内错尾 巷严 = 重超 限 ,内错尾巷 瓦斯 浓度 高达 1% 2。
面从2 0年 1 月1 日开始试 生产 ,初采 期一直 延 02 2 4 期至元 月8 日共2 天 , l 面共推 进 为3.m 由 4 作 86 , 于该面 机尾 上隅角 及尾 巷瓦 斯频 繁超 限断 电, 日 平均推 进度仅 为 16m 期 间为解 决初采 瓦斯 ,曾 . 1,
阳 煤 科 技
20 0 6年第 1期
伪倾斜 后 高抽 巷 治理综 放 工 作 面初 采期 瓦斯
推 广 应 用 研 究
郭有慧 边俊 国
摘 要 通 过研 究、分析三矿 综放 工作 面初 采 瓦斯 的治理技 术及 效果 ,提 出采用伪 倾斜 后 高抽 巷 处理 综放工作面初采期瓦斯,消除 了制约高产 高效的障碍,从根本上解决了阳煤集团三矿综放工作面初采期
04-大直径钻孔卸压机理及效果检验技术研究

大直径钻孔卸压机理及效果检验技术研究秦子晗1,2(1.天地科技股份有限公司开采设计事业部,北京100013; 2.煤炭科学研究总院开采研究分院,北京100013)[摘要]大直径钻孔是防治冲击地压的主要手段之一,掌握其卸压效果检验技术有助于对施工参数进行设计和优化。
从煤体应力、能量和冲击倾向等角度出发,分析了大直径钻孔的卸压原理;从施工角度考虑,分析了大直径钻孔卸压效果的主要影响因素;提出了以电磁波CT 探测为技术手段对大直径钻孔卸压效果进行区域检验。
研究及探测结果表明,大直径钻孔通过调节压力、耗散能量和降低冲击属性达到卸压目的;煤层强度、钻孔直径和间距是卸压效果的主要影响因素;通过确定煤体中电磁波吸收系数能够良好地反映出钻孔区域的卸压效果,是一种有效的检验技术手段。
[关键词]大直径钻孔;卸压机理;效果检验;电磁波CT ;吸收系数[中图分类号]TD324.2[文献标识码]A[文章编号]1006-6225(2018)04-0077-04Study of Pressure Relief with Large Diameter Drilling Hole and Results VerifiedQIN Zi-han 1,2(1.Coal Mining &Designing Department ,Tiandi Science &Technology Co.,Ltd.,Beijing 100013,China ;2.Mining Institute ,China Coal Research Institute ,Beijing 100013,China )Abstract :Large diameter drilling hole was one of the main method to rock burst prevention ,pressure relief verified technology was contributed to construction parameters design and optimization.From some view of coal body strain ,energy and impact tendency ,pres-sure relief with large diameter drilling hole was analyzed ,from construction view ,the main influence factors were also rge diameter pressure relief results was detected regional by electromagnetic wave CT.The results showed that pressure relief aim could be arrived by pressure adjustment ,energy dissipation and reduce impact property.Coal seam strength ,diameter and interval were all the main influence factors ,pressure relief could be reflected by electromagnetic wave absorption coefficient determination in coal seam ,and it is an effectively inspection technique.Key words :large diameter drilling hole ;pressure relief ;results verified ;electromagnetic wave CT ;absorption coefficient[收稿日期]2018-04-17[DOI ]10.13532/11-3677/td.2018.04.018[基金项目]国家重点研发计划(2016YFC0801403,2017YFC0804204);国家自然科学基金项目(51574149)[作者简介]秦子晗(1983-),男,河北衡水人,副研究员,主要从事煤矿冲击地压理论与防治技术研究。
提高底板岩巷穿层钻孔瓦斯抽放效果的技术措施及应用效果

提高底板岩巷穿层钻孔瓦斯抽放效果的技术措施及应用效果作者:华帅韩云刚代琦来源:《环球市场信息导报》2011年第11期为了提高煤与瓦斯突出矿井区域治理效果,通过对底板抽放巷穿层钻孔布孔、封孔、连孔工艺分析研究,提出了采用大直径钻孔、布袋-冯安特-聚氯乙烯管封孔技术和集气箱连孔技术后,抽放效果明显提高。
应用结果表明:增大钻孔直径可以有效提高瓦斯抽放量;封孔工艺的改进创新,可以提高钻孔密封性,新钻孔抽放浓度均在80%以上,甚至高达100%,并且持续时间较长;集气箱的研制使用,消灭了抽放钻场和管路积水、连接管接口漏气现象,保证了抽放系统的稳定;多种方法的成功运用,确保了矿井安全生产。
突出矿井;底板抽放巷;穿层钻孔;封孔工艺;集气箱1.矿井概况龙山煤矿位于河南省安阳县水冶镇南约6km处,东距安阳市27km,南距鹤壁市35km。
1969年建井,1978年投产,设计生产能力500kt/年。
井田东起F165断层,西至F301、F303两断层,南以煤层露头和老窑开采为界,北部以煤层底板等高线为界。
井田走向长3.68km,倾斜长2.65km,井田面积5.1387km2。
龙山煤矿为煤与瓦斯突出矿井,属于单一煤层开采。
由于受地质条件及瓦斯因素制约,自投产以来从未达产。
主采煤层二1煤层,煤层平均厚度为4~6m,倾角为7~28€埃幻翰阄嗖灰鬃匀济翰悖撼颈ㄐ灾甘,无煤尘爆炸性。
龙山煤矿为突出矿井,矿井绝对瓦斯涌出量为17.6m3/min,相对涌出量为21.06m3/t;煤层的透气性系数为2.92~8.36m2/MPa2·d,煤层的瓦斯压力为0.67~1.89MPa。
矿井总风量为5966m3/min。
龙山煤矿地面瓦斯抽采系统已于2006年12月建成。
地面抽放站装备瓦斯抽放泵3台,2台2BEC-42型抽放泵,最大抽放能力120m3/min,1台2BEA-303-0型抽放泵,最大抽放能力50m3/min。
主管路为直径16寸的无缝钢管,长度1130m。
提高底板岩巷穿层钻孔瓦斯抽放效果的措施

摘要:为了加大瓦斯矿井区域治理效果,通过对底板抽放巷穿层钻孔布孔、封孔、连孔工艺分析研究,提出了采用大直径钻孔、特制水泡皮-马丽散-铝塑管三组合封孔技术和集气箱连孔技术后,抽放效果明显提高。
应用结果表明:增大钻孔直径可以有效提高瓦斯抽放量;改进和创新封孔工艺、新方法,可以进一步改善封孔效果,使得新钻孔抽放浓度均在50%以上,甚至高达60%,并且持续时间较长;集气箱的使用,解决了抽放钻场和管路积水、连接管接口漏气现象,保证了抽放系统的稳定;多种方法的成功运用,确保了矿井安全生产。
关键词:底板抽放巷穿层钻孔封孔工艺集气箱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,核定能力为120万t/a,主要可采煤层为49、50、57、59、62、65、88、98、99、119共10层,总厚7.0米,煤层倾角为15°左右,为二类自燃煤层,煤尘有爆炸性。
新铁煤矿为瓦斯矿井,绝对瓦斯涌出量为16.47m 3/min,相对涌出量为7.94m 3/t;煤层的瓦斯压力为0.29~0.64MPa。
矿井总风量为22058m 3/min。
新铁煤矿地面瓦斯抽采系统于2006年建成,正在运行的有二采区地面永久泵站一套,六采区井下移动泵站一套。
二采区地面永久泵站使用广东佛山CBF410-2BV3型水环真空泵,能力130m 3/min,电机功率160KW;六采区井下移动泵站使用广东佛山ZWY85/160G 型水环真空泵,能力85m 3/min,电机功率160KW。
目前新铁煤矿开采的深度已经超过700m 了,若在不采取合理的、可靠的措施区域瓦斯治理,就保证不了平衡的矿井采掘,也很难实现矿井安全高效发展,随着采掘工作面向深部地区的转移,瓦斯的含量及压力呈递增趋势增大。
因此,应优先选用底板抽放巷布置穿层钻孔条带预抽瓦斯措施,在没合适的条件保护层和有围岩巷道下。
为实现煤巷安全的掘进,通过穿层钻孔预抽掘进巷道瓦斯。
于此同时,底部抽巷内施工穿层钻孔具有特殊的优点:不会受到煤层采掘工作的干扰,可超前进行钻孔施工和抽放在煤巷掘进和工作面回采之前,且预抽的时间不较长,充分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。
坪上煤业负压二次封孔技术效果分析

浆
封孔技术 乖 ¨ 负压 二 次 ̄ , F f L 技 术进 行 封 孔 试 验 , ”1 聚氯 ̄  ̄h , . r - f L 效 进 f  ̄ x 3 , - 比分 析 , 1 i ( 次封孑 L 妓 术 比 原』 = 、 f 孔 技 术 孔 抽 采 瓦斯 浓 度提 升 了 1 l %, 纯f i l . 提I 了 3 9 %. 效 果l I 』 J 、 关键词 : 压 二 次 封 孔 ;裂 豫 ; 胀粉 料 中图 分 类 号 : _ r D 7 1 2 . 6 文献标识码 : B 文章编号 : 1 0 0 5 . 2 7 9 8 ( 2 0 l 7 ) 0 7 — 0 0 5 6 — 0 3
Cx -
等 等等
㈩ (
式中 : c 为 钻 孔 的平 均浓 度 ,c 为 第一 次 观 测 的浓度 ; d 为 第 一次 观 测 的浓 度 维 持 的时 间 , 取
材料 , 其与钻孔壁的粘结性、 致密性及其强度等均较 好, 保证 一 次封 孔 不 出现 漏 气 现 象 。 二次 封 孔 阶段
一
的 长度为 3 . 5 I l l , L 的长度 为 5 I 1 1 。
煤联h 孔 ;2 一 抽采 管;3 一 I ’ j :4 一 一次封孔 段 : 一 粉利 粒 6 一孔 ( 裂) 味群 :7 一煤 体 :8 一孔f 1 挡 板 :Q 一粉料 I 输j 1 :
总第2 1 5期
坪 上 煤 业 负 压 二 次 封 孔 技 术 效 果 分 析
苏 海 飞
( 晋煤无烟煤矿业 集团 沁秀公司, 山 西 晋城 0 4 8 0 0 7 )
ห้องสมุดไป่ตู้
摘
要: 针刈坪 上煤、 I 凹采 I : f i 『 层钻4 L  ̄ t t 放 几斯效果 小住 的脱状 , 从封 孔技 l 术 人 r, 利用囊 袋
大直径顶板钻孔替代高抽巷抽采瓦斯技术

[ 摘
要 ] 针对 淮 南矿 业集 团丁 集煤矿 1 6 ( ) 井西一采 区 1 - 22 1矿 1 2煤层 首采 工 作 面 瓦斯 超 限 问题 . 出 了采 用 大直径 顶板钻 孔 替代 高抽巷 抽 采 瓦斯技 术 。对 实际应 用效 果进行 提 考察发 现 ,采 用大 直径顶 板 走 向长钻 孔 为主 的抽 采 方 法后 ,工作 面平均 产量 达 到 800td 0 。在 大直径 顶板 钻孔 抽 采 瓦斯 后 未发 生超 限现 象 , / 回风巷 测 得 的 瓦斯 浓度 最 大未超过 05%。研 究成 果 对今后 类似 条件 下 的 瓦斯 防 治有一 定借 鉴价 值 。 .5 [ 关键 词 ] 大直 径顶板 钻孔 ; 瓦斯 ; 放 ; 抽 瓦斯 治理 [ 中图分 类号 ]T 1. [ D726 文献 标识 码 ]B [ 文章 编号 ]17 . 4(020 04 629 321)3 7 2 9 巷抽放 瓦斯 技术 ,都 有可 能取 得 良好 的瓦斯 治 理
苏银 泰 大直 径顶 板 钻孔替 代 高抽巷 抽采 瓦斯 技术
32 钻 孔成 孔情 况 .
7 5
根据 抽放 需要 , 设计 了 5个 高位 钻场 , 布 共 均
置 在 16 ( ) 道 顺 槽 中 , 孔从 3 0 50m 不 2 2 1轨 钻 0 0 等 。 从 1钻 场 到 5 钻 场 的 间 距 分 别 为 2 5m、 1 26m、7 4 0m,其 中 1 7 28m、7 钻场 距 工作 面切 眼 间 距 为 65m, 场 从 16 ( ) 道 顺 槽 向 1一 0 钻 2 2 1轨 l3
采 区 首 采 工作 面 16 ( ) 2 2 1 回采 期 间 , 回风 流 瓦
斯频 繁 超 限 ,严 重制 约产 量 的提 升 。该 工作 面 于 20 0 7年 l 2月 2 日投 产 ,计 划 产量 72 3t , 6 7 d 回 /
大采高工作面高位瓦斯抽采钻孔布置优化研究

(c)3 组
12.500 37.500
(d)4 组 图3不同钻孔数采空区瓦斯浓度图
由图3可知,30515工作面采用高位钻孔抽采瓦 斯时,随着钻孔数量的增加,工作面采空区内瓦斯浓 度逐渐降低,采空区深部瓦斯在抽采负压的作用下 被抽走,不易形成高浓度瓦斯积聚。当钻孔数量增加
4高位钻孔瓦斯抽采最优参数 根据模拟结果和工作面地质条件,在30515大 采高工作面运输巷布置高位钻孔抽采瓦斯,共布置
1—钻机;2—咼位定向钻孔;3—裂隙带;4—上隅角瓦斯; 5—冒落带;6—采空区
图1定向钻孔布置示意图
3高位钻孔参数优化 30515大采高工作面采用高位钻孔对瓦斯进行 抽采,采用FLUENT软件分别模拟不同钻孔高度和 钻孔数瓦斯抽采浓度,得到大采高工作面高位钻孔 抽采瓦斯最优参数。 3.1钻孔高度最优参数 30515 大采高工作面采用高位钻孔抽采瓦斯, 采用 FLUENT 分别模拟 20m、25m、30m、35m、40m、 45m钻孔高度瓦斯抽采效果,得到工作面自2017 年10月21日至2018年1月11日(共83天)回采 期间高位钻孔抽采浓度参数,如图2所示。
到3组时,采空区上隅角瓦斯浓度最低,抽采效果达 到最优。随着钻孔数量的继续增加,由于距离采空区 上隅角的距离较远,对上隅角瓦斯浓度抽采效果不明 显。因此,通过模拟可知,在钻孔高度一定的情况下,
钻孔数量为3组时,高位钻孔抽采瓦斯效果最优。若 因产量增加、瓦斯赋存异常等引起采空区瓦斯涌出量 变化,可考虑适当增加高位钻孔数量。
(a)l 组
25.000 50迥(m)
12.500
37.500
(b)2 组
CCohn4t.1oM.u3ra01s0se-F0r0a1ction 1.170e-001 1.040e-001 9.100e-002 7.8006-002 6.5006-002 ■■ 53..290000ee--000022
大直径深钻孔防冲卸压效果分析

『 2 ] 邢玉强. 瓦 斯 抽 放 半 径 测 定 方 法 在 平 沟 煤 矿 的 实践 与应 用 [ J ] .
中 国煤 层 气 。 2 0 1 2 ( 5 ) : 3 4—3 7 .
[ 3 ]杜泽生 , 罗海珠. 煤矿瓦斯有效抽放半径的测定计算方法[ J ] . 煤
炭科 学 技 术 .2 0 0 9 ( 2 ) : 6 4—6 7 .
2 8联 巷 支 管 均 对 上 隅角 具 有 抽 放 作用 .且 效 果 明
显。
1 5 2 m。
对两 组实 测数 据分 析 后 .得 出 Z WY一 2 7 0 / 3 5 5 一
( 4 ) 工作面过 2 7联 巷 7 0 m 7 5 m 段 上 隅角 瓦斯 浓度 出现 变化 时 .各 抽放 支 管 内瓦斯浓 度变 化
1 5 2 m 的基 础上根 据 现场 实际 适 当增 减 。
斯 浓度 分别 为 2 . 1 %、 1 . 9 4 %. 2 8联 巷 支管 内瓦斯 浓
度为 4 . 6 2 % 至 7 8 m时 , 上 隅 角 瓦 斯 浓 度 上 升 至
参考文 献:
[ 1 ] 刘 耀 忠. 采 空 区 瓦斯 抽 放 半 径 的确 定 [ J ] . 煤炭工程 , 2 0 1 5 ( 3 ) :
也呈 现 出相应 态势
G型 瓦斯 抽放 泵 的抽放 半 径 的范 围是 1 3 5~1 5 2 m。
复杂地层大直径高位定向钻孔代替高抽巷瓦斯抽采可行性及效果分析

摘要:针对高抽巷瓦斯抽采存在施工成本高、周期长、劳动强度大等问题,开展在复杂地层中采用定向 钻机施工大直径高位定向钻孔代替高抽巷的技术研究,并形成 “定向先导孔 +正向分级扩孔”成孔工 艺,确保特殊地质条件下大孔径钻孔的成孔率。赵庄煤业在 3307和 1309工作面施工大直径高位定 向钻孔,最大孔深突破 600m,最大孔径 203mm。1309工作面大直径高位定向钻孔单孔最高日抽采量 突破 3.3万 m3,单个钻场最高日抽采量突破 5万 m3,与高抽巷瓦斯治理能力相当,证明了复杂地层条 件下定向钻机施工大直径高位定向钻孔代替高抽巷抽采瓦斯的可行性。结合“竖三带”和椭抛带理 论,对大直径高位定向钻孔最佳布孔范围进行了分析和确定。 关键词:复杂地层;大直径高位定向钻孔;成孔工艺;瓦斯抽采;布孔范围
0 引言
随着我国矿井开采深度的不断增加,煤层开采 面临着高地应力、高瓦斯压力和高瓦斯含量等问题, 这些因素严重制约着我国矿井向深部开采延伸[13]。
赵庄煤业有 限 责 任 公 司 (以 下 简 称 赵 庄 煤 业 ) 主采 3号煤层,设计生产能力 800万 t/a。矿井瓦斯 赋存存在明显区域性差异,瓦斯地质赋存复杂。随 着矿井向西向北延伸,盖山厚度逐步增加,瓦斯含量 和压力也相应增大。受地质条件限制,高位钻孔施
SiRuijiaห้องสมุดไป่ตู้g
(ZhaozhuangMineCo.,Ltd.,ShanxiJinchengCoalIndustryGroup,Changzhi 046605,China)
Abstract:Aimingattheproblemsofhighconstructioncost,longcycleandhighlaborintensityinhigdrainagegasdrainagetechnology, theresearchontheuseofdirectionaldrillingmachinetoconstructlargediameterhighpositiondirectionaldrillinginsteadofhighdrain ageroadwayincomplexstratumwascarriedout,andtheorientationwasformed."Pilothole+ forwardgradedreaming"holeforming processtoensuretheholeformationrateoflargeaperturedrillingunderspecialgeologicalconditions.Appliedto3307and1309working faces,themaximumholedepthexceeded600mandthemaximumholediameterwas203mm.Themaximumdailyextractionvolumeof thelargediameterhighpositiondirectionaldrillingholeof1309workingfaceexceeded33000m3,andthemaximum dailyextraction volumeofasingledrillingfieldexceeded50000m3,whichwasequivalenttothegascontrolcapacityofhighdrainageroadway.Thedi rectionaldrillingmachineconstructionoflargediameterandhighdirectionaldrillinginsteadofhighdrainageroadwaywasprovedfeasi bilityofcomplexstratum conditions.Combiningthetheoryof"verticalthreebelts"andellipticalbelts,theoptimalclothholerangeof largediameterandhighpositiondirectionaldrillingwaisanalyzedanddetermined. Keywords:complexstrata;largediameterhighdirectionaldrilling;holeformingprocess;gasextraction;layoutrange
高位岩石抽采钻孔代替高抽巷治理瓦斯的研究与应用

高位岩石抽采钻孔代替高抽巷治理瓦斯的研究与应用作者:秦鹏崔广永来源:《科学与财富》2017年第26期摘要:110工作面位于矿井一盘区,煤层瓦斯虽然赋存较低,但工作面回采时仍可能会引起回风隅角及回风流瓦斯偏高,因此决定利用西安煤科院ZDY1200LD型钻机在110施工道向110工作面煤层顶板上部施工高位岩石抽采长钻孔,解决工作面回采回风隅角及回风流瓦斯偏高的问题。
关键词:高位岩石长钻孔、回风隅角、瓦斯治理一、项目背景110工作面位于矿井的一盘区,临近工作面有108工作面,在108工作面回采前未施工高位抽采岩巷,仅在两顺槽施工顺层瓦斯抽采钻孔提前对煤体瓦斯进行抽采,由于108工作面面长为100米,工作面推进速度较快,工作面回采时绝对瓦斯涌出量较大,回风流瓦斯浓度最高达到0.50%左右。
根据108工作面生产过程中总结的经验就是工作面、回风流瓦斯浓度偏高主要原因是未施工高位抽采岩巷。
因110工作面瓦斯赋存较低,但当工作面推采速度加快时,工作面、回风流瓦斯浓度仍然有可能出现偏高现象,因此需要在110工作面施工高位抽采岩巷。
但利用高位瓦斯抽采巷抽采瓦斯必须施工长距离高位瓦斯抽采巷,施工时间长,投入费用高。
在非瓦斯富集区域,瓦斯涌出量较小,使用高位瓦斯抽采巷抽采采空区成本太高,因此决定在110工作面回风顺槽施工道处向110工作面煤层顶板施工4个高位岩石钻孔代替高位岩石抽采巷。
二、项目实施的基本情况及创新点1、110工作面瓦斯治理原设计:在110回风顺槽施工道以里施工110工作面高位抽采岩巷,高位抽采岩巷在工作面煤层顶板以上15米,与回风顺槽内错10米。
110工作面推采长度为800米,煤层靠近切眼300米范围内为薄煤带,不需要施工高位抽采岩巷。
2、110工作面瓦斯治理方案变更后设计为:(1)在110回风顺槽施工道处向110工作面煤层顶板施工4个高位岩石抽采钻孔(详见附图3),具体施工方案如下:在110施工道靠近回风顺槽15m处施工,共设计施工钻孔4个,钻孔编号为1#、2#、3#、4#,单个孔深500m。
缓倾斜厚煤层高位钻孔瓦斯抽采技术应用与分析

孔"其终孔位置处于距回风顺槽 #2 d"% _的范围内"垂高在 $$ d"! _+工作面高位钻孔参数见表 # 所示"高
位钻孔布置详见图 ! 所示+
表 #'#%98 综放工作面高位钻孔参数表#!#" 号钻场
孔号 #l $l !l "l
孔径 4__ &" &" &" &"
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图 #'#%98 综放工作面地层柱状图 部分
根据 #%98 综放工作面采煤工艺及 ! 号煤层赋存状况"采用分源法对 #%98 综放工作面瓦斯涌出构成
进行分析得出"#%98 综放工作面瓦斯涌出来源由工作面开采层瓦斯涌出! 工作面煤壁,落煤$ 和工作面现 采空区瓦斯涌出 $ 部分构成+其中"采空区瓦斯主要来源于工作面遗煤和邻近煤层!# 号,$ 号煤层$ #! 号
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第#期
史育雄"等%缓倾斜厚煤层高位钻孔瓦斯抽采技术应用与分析
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图 !'#%98 综放工作面高位钻孔布置
3/高位钻孔瓦斯抽采效果分析
根据对瓦斯抽采钻场抽采瓦斯流量,浓度连续测定数据统计! 如图 " 和图 2 所示$ "#" 号钻场抽采瓦 斯浓度在 $%=d"&="抽采瓦斯纯量 #+2" d$+&! _! 4_1/"平均抽采瓦斯纯量为 $+## _! 4_1/##! 号钻场抽采 瓦斯浓度在 #"=d"$="抽采瓦斯纯量 %+2# d!+&& _! 4_1/"平均抽采瓦斯纯量为 $+9# _! 4_1/+
定向长钻孔代替高抽巷技术实践

定向长钻孔代替高抽巷技术实践一、概况随着打钻装备的升级、打钻技术的进步,矿井已经具备了将岩孔施工1000m以上的能力。
为拓展长距离岩孔的应用范围,谢桥矿创新性地提出了使用钻孔代替高抽巷的理念。
方案选定1252(3)工作面为新技术试验头面,1252(3)西工作面为西翼C组采区13-1煤层五阶段西段,东起Fs247断层,西至矿井西边界。
轨道顺槽煤层底板标高为-623.0~-660.0m,运输顺槽煤层底板标高为-676.1~-715.3m。
上阶段1242(3)工作面已于2017年4月29日收作,东侧1252(3)工作面已于2019年8月30日收作;下伏11-2煤1252(1)工作面已于2011年8月31日收作,2212(1)工作面已于2020年11月25日收作,2222(1)轨道顺槽正在施工。
1252(3)西工作面下方2212(1)顶抽巷(西)内错1252(3)西轨道顺槽89.2m,巷道顶板距13-1煤底板23.3~46.6m。
工作面标高-623.0~-715.3m,走向长1773m,倾斜长227.3m,采用长壁后退式综合机械化采煤法采煤,可采储量252万吨。
二、钻孔布置及实验目的本次实验的目的有两个,一是试验定向长钻孔代替高抽巷的可行性;二是通过不同垂距钻孔的抽采效果,确定Fs247断层以西块段13煤高抽巷更有利于瓦斯治理的层位。
三、实验方法(一)和上阶段高抽巷抽采的1242(3)工作面进行瓦斯涌出量、抽采量、抽采率、回风浓度等参数比较,确认定向长钻孔的瓦斯治理是否具有同等及以上效果。
(二)提前有目的性地布置钻孔,计划在1252(3)轨顺7号钻场施工8个钻孔,孔深均为540m。
其中奇数孔距离13-1煤顶板垂距35m,偶数孔距离13-1煤顶板垂高45m。
加强回采期间各钻孔抽采数据的考察和收集,通过数据的分析和总结确定合理的高抽巷层位及其它抽采规律。
四、数据分析根据设计,1252(3)轨道顺槽7#钻场共施工7个钻孔。
焦坪矿区综放工作面钻孔替代高抽巷施工设计

焦坪矿区综放工作面钻孔替代高抽巷施工设计发表时间:2018-09-30T11:53:15.233Z 来源:《防护工程》2018年第14期作者:刘荣国侯正利[导读] 根据2403工作面各巷道施工进度、矿井接续实际情况及2017年“一通三防”重点工作要求刘荣国侯正利陕西陕煤铜川矿业有限公司玉华煤矿陕西省铜川市 727015摘要:根据2403工作面各巷道施工进度、矿井接续实际情况及2017年“一通三防”重点工作要求,决定在2403工作面高抽巷里段120米采用顶板走向钻孔替代高抽巷进行瓦斯抽采,以解决回采期间后落山及回风流瓦斯涌出。
关键词:高位钻场顶板走向钻孔设计;施工;效果引言本文介绍了高位钻场顶板走向钻孔设计,做好相关的准备工作,为后续的施工提供保障,以及后续的效果情况,以供参考。
1高位钻场顶板走向钻孔设计简要概况依据2403工作面掘进期间瓦斯涌出量(2m3/min)、里段120米平均煤厚(平均8米)、回采日产量(10000t)等因素计算,2403工作面里段120米回采期间最大绝对瓦斯涌出量为19.22m3/min。
按照相邻工作面2405工作面回采实际情况来看,正常回采期间预计瓦斯涌出量约15m3/min。
2403回顺高抽巷掘进至距切眼120米处停掘,施工高位钻场1个,钻场规格:长3.5米、宽4.0米、高3.5米。
钻场内布置3组(高位孔、低位孔、下排孔)21个顶板走向钻孔(孔径133mm),钻孔沿工作面倾向方向控制到回顺向下45.5米,终孔间距为7米,钻孔呈交叉布置。
低位钻孔终孔点,沿倾向平面上距工作面回顺采煤帮0m~42m,终孔高度距4-2#煤顶板10m;高位钻孔终孔点,沿倾向平面上距工作面回顺采煤帮2.5m~45.5m,终孔高度距4-2#煤顶板30m;下排孔沿倾向平面上距工作面回顺采煤帮3m~42m,与切眼右侧巷帮打透。
下排孔孔深120米(误差0--+4.6米),高位孔及低位孔孔深130米(误差0--+5.3米),合计孔深2698.2米。
053-顶板走向钻孔替代抽排巷道治理瓦斯技术

顶板走向钻孔替代抽排巷道治理瓦斯技术单佳勇(淮南矿业集团潘集第一煤矿,安徽淮南232082)[摘 要] 在采煤工作面施工大直径、长距离的顶板走向钻孔进行瓦斯抽采在潘一矿2131(3)综采面试验成功,抽采瓦斯量大、浓度高,与施工抽排巷道相比省时、降低了瓦斯治理费用,实现了治理与利用瓦斯双层作用,而且降低了瓦斯排放对空气的污染。
[关键词] 顶板走向钻孔;抽排巷道;硬岩层位;钻场[中图分类号]T D 712.62 [文献标识码]B [文章编号]1006-6225(2010)01-0102-02T e c h n o l o g y o fMe t h a n e D r a i n a g e i n R o o f S t r i k e B o r e h o l e[收稿日期]2009-09-07[作者简介]单佳勇(1981-),男,安徽亳州人,助理工程师,现为淮南矿业集团潘一矿通风区副区长。
2131(3)综采工作面走向长1765m ,倾斜宽195m ,煤层厚度2.33~6.8/5m 。
工作面标高为-631.8~-587.2m ,位于突出危险区域,该工作面瓦斯含量为13~15m 3/t ,绝对瓦斯涌出量平均在31m 3/m i n ,最高可达42m 3/m i n 。
煤层赋存稳定,煤层以黑色粉末状为主,少量块状,亮煤为主,半亮半暗型。
煤层产状为:194~205°∠7~11°。
煤层结构复杂,顶部含有一层夹矸,夹矸厚约0.2~0.7m ,岩性为泥岩或炭质泥岩;直接顶为泥岩及砂质泥岩,厚度2.0~4.6m ,泥岩为铅灰色,泥质结构,砂质泥岩为灰-深灰色,裂隙发育于工作面东端;基本顶为中细砂岩,厚度4.0~8.0m ,灰-灰白色,硅钙胶结,中细粒结构,含云母碎片。
该工作面治理瓦斯的方式:以顶板走向钻孔为主代替原来传统的高抽巷或底抽巷等抽排巷道为主的治理瓦斯方式。
顶板走向钻孔在工作面各类治理瓦斯方法中确实起到了主要作用(利用顶板走向钻孔抽出瓦斯量占工作面瓦斯涌出量的70%以上),达到预期效果,实现了治理瓦斯与利用瓦斯双层作用。
大孔径顶板长钻孔瓦斯抽采技术的研究

大孔径顶板长钻孔瓦斯抽采技术的研究沈小青1,2(1.安徽理工大学能源与安全学院,安徽淮南 232021;2.安徽金黄庄矿业有限公司,安徽宿州 235200)【摘要】针对潘三矿1311(3)采煤工作面的瓦斯涌出特性,为有效的治理瓦斯超限的难题并节约成本,采用φ89mm钻杆、ZDY-10000S系列钻机及配套钻具,成功施工了深度超过500m的走向抽采钻孔并以此代替传统的高抽巷瓦斯抽采技术。
通过对大孔径顶板钻孔抽采瓦斯方法的抽采效果及经济效益的分析,表明利用大孔径钻孔顶板钻孔抽采瓦斯技术治理瓦斯效果是显著的,瓦斯抽采浓度达到50%以上,实现了采煤工作面安全高效回采。
关键词大孔径;顶板钻孔;抽采作者简介:沈小青(1983.09—),男,四川成都人,安徽金黄庄矿业有限公司通防副总工程师,安徽理工大学硕士研究生。
0 引言长期以来,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为不能及时与原煤生产工作相衔接制约着煤矿的生产[1]。
如何实现煤与瓦斯的安全高效回采,既能提高经济效益又能保护环境,是煤矿从业人员一直奋斗的目标[2]。
大孔径顶板钻孔抽采技术有效地采空区瓦斯流场,减弱了采空区瓦斯涌出强度,具有抽采瓦斯浓度高,抽采系统运行费用低,综合治理效果好,且经济效益显著等优势[3-4]。
1 试验工作面概况潘三矿1311(3)工作面西一采区首采工作面煤层为11-2煤层,上覆煤层为11-3煤层,厚度为0.6m,两煤层间距约为0.8m。
11-2煤层倾向长度为253m,走向长度为2150m, 倾角为0~6°,可采煤厚平均约为3.2m,平均瓦斯含量约为5.62~6.64m3/min。
工作面采用倾斜长壁采煤法,一次性采全高,顶板采用全部垮落法管理。
该工作面于2021年12月26日投产,设计日产煤量7272t,回采期间本煤层的瓦斯涌出量为45.47m3/min,邻近煤层的瓦斯涌出量为12.02m3/min。
煤巷掘进防治突出超前钻孔(8)

全国部分矿井钻孔排放有效影响
灰色点为曲线1的数据,黑点为直线2的数据 由图中可以看出多数测定是符合直线1的规律。
事例
• • •
在生产实践中有些事例也间接地表明钻孔有效影响半径不是随钻孔直径加大而增 大,也不随排放时间的延长而无限扩展。下面用松藻的两次大直径钻孔突出说明 此问题。 1、 事例一情况介绍 1998年8月21日在松藻矿务局打通二矿N2702E回风立眼8#煤层打直径42mm超前排放 钻孔时,发生煤与瓦斯突出事故。突出煤炭346t,瓦斯33530m3 。此处埋深295~ 525m,煤层倾角5~10度,煤层厚度0~1.4m,平均0.8m。瓦斯压力3.25Mpa,瓦 斯含量34m3/t。该回风立眼1996年7月用天井钻机施工,直径1m,长54m。根据生 产需要,于1998年(钻孔打完两年后)决定将立眼直径刷大到2m。8月4日开始由 下向上刷大。8月11日刷到距8#煤层底板1.5m处停止。由于由下向上过8#突出煤层 在吊盘内施工各种防突钻孔难以施工,故改为由上向下刷大。8月20日刷到进入8# 煤层时并未发生突出,但煤炭松碎,垮落严重。8月21日夜班,在立眼周边8#煤层 内打直径42mm,深4m预测孔8个,见图。其中1#、7#、8#三个孔2m后喷孔(喷出距 离为0.3-1m,此时距大直径钻孔壁2m,距钻孔中心2.5m),测得K1值为0.74-0.76,S 值5.4-6.8Kg/m。据此判断本工作面为突出危险工作面。8月21日早班在预测超标部 位布置17个直径42mm的排放钻孔,其中13个孔为2m,4个孔为4m,中班,施工人 员将深2m的钻孔加深到4m,在加深42mm钻孔过程中发生煤与瓦斯突出。详见预 测、排放孔竣工图4-12-2-6、事故现场示意图、突出空洞见图。
2、煤巷掘进防治突出措施 (1)、超前排放钻孔 ① 概述
大直径高位钻孔代替高抽巷治理采空区瓦斯研究

大直径高位钻孔代替高抽巷治理采空区瓦斯研究发布时间:2022-12-01T02:20:11.879Z 来源:《中国科技信息》2022年第33卷15期作者:张泽亚[导读] 随着煤矿开采深度的不断加深,围岩应力会重新分布,上覆岩层随着开采的进行逐渐发生垮落,由于各岩层力学性质的差异,张泽亚瓦斯治理工程公司河南省焦作市 454000摘要:随着煤矿开采深度的不断加深,围岩应力会重新分布,上覆岩层随着开采的进行逐渐发生垮落,由于各岩层力学性质的差异,不同性质岩层会出现横向的离层裂隙,另一种是岩层下沉时受到的拉剪作用超过其强度而产生的竖向破断裂隙。
受开采扰动影响,围岩应力得到释放,大量瓦斯随之解吸,加之采空区遗煤产生的瓦斯,卸压瓦斯和遗煤瓦斯通过竖向破断裂隙,聚集在采空区中部离层裂隙内,在采用U形通风时,采空区瓦斯风流随着漏风汇聚在采空区上隅角,导致工作面和上隅角瓦斯浓度超限,严重影响井下生产活动以及人员的生命健康,因此,进行瓦斯抽采是十分必要的。
基于此,对大直径高位钻孔代替高抽巷治理采空区瓦斯进行研究,以供参考。
关键词:大直径高位钻孔;高抽巷;瓦斯;采空区引言顶板高层钻井主要用于去除开采断裂带丰富地区和少量邻近地层瓦斯,开采成本低,但标准钻井精度和钻孔直径较低,影响开采效果。
近年来,利用大直径定向钻井管理工作面瓦斯在工程实践中取得了良好效果。
但在工程实践中,实施顶板大直径定向钻仍存在诸多困难,尤其是在“导孔+分级多孔法”中存在膨胀工程量大、钻孔效率低的问题。
1地质及理论分析随着工作面的推进,上复岩层塌陷变形,自上而下形成弯曲的下沉区、裂隙区和崩落区。
如果将排水钻孔布置在下层垮落带,一方面,气体被逆风稀释,排水浓度低,另一方面,随着顶板的脱落,钻孔将受到严重干扰,导致排水效果丧失,钻孔利用率低;上部弯曲下沉区,虽然钻孔能长时间保证完整性,但其裂隙发育程度较低,气体输送和聚集困难,难以排气;裂隙带内,岩层影响下复岩中形成的坡积裂隙和穿层裂隙相互贯通,裂隙带相对于陷落带和弯曲展开带,离层裂隙和穿层裂隙更为发育,因采动卸压产生的解吸瓦斯和遗煤产生的瓦斯在浓度梯度作用下,沿着裂隙通道涌向顶板裂隙带,因此,将高位钻孔或高抽巷布置在裂隙带内,更有利于抽采采空区瓦斯。
大直径钻孔替代联络巷抽采隅角瓦斯技术

大直径钻孔替代联络巷抽采隅角瓦斯技术
白彦文
【期刊名称】《能源与节能》
【年(卷),期】2024()5
【摘要】根据《煤矿安全规程》第153条“采掘工作面进风和回风不得经过采空区或冒顶区”的要求,寨崖底煤业有限公司9#煤层3910大采高(4.5 m)综采工作面大直径钻孔替代联络巷采空区瓦斯抽采技术试验成功。
现场试验资料表明,大直径钻孔瓦斯抽采为类似高瓦斯矿井安全高效生产提供了强有力的技术保障,有效解决了上隅角瓦斯超限问题。
【总页数】3页(P200-202)
【作者】白彦文
【作者单位】山西柳林寨崖底煤业有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TD712.62
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坪上公司15#煤综放工作面采用大直径钻孔替代
伪倾斜后高抽巷效果分析
一、15#煤层综放工作面开采布设情况
1、水平布设情况
矿井布设二个水平。
二水平布设15#煤层(平均煤厚5.8米)采掘巷道及工作面,一水平布设为15#煤层综放工作面服务的高抽大巷及走向高抽巷。
2、15#煤层综放工作面通风系统情况
矿井15#煤层采用低位放顶煤开采,采用“U+I”加走向高抽巷
的布设方式,近年来,用大直径钻孔(∮1200mm)或者6个∮200mm小直径钻孔替代伪倾斜后高抽巷,初采期间都达到预期效果。
3、走向高抽巷层位及层间距
15#煤层走向高抽巷在一水平施工,沿9#煤层掘进(平均煤厚1.30米),与15#煤层净层间距平均68米,停头位置投影与15#煤层综放工作面切巷采帮5米。
二、15#煤综放工作面采用大直径钻孔替代伪倾斜后高抽巷情况
1、小直径钻孔替代伪倾斜后高抽巷情况
坪上公司机械化升级项目15101首采工作面切巷40°爬坡施工后高抽巷,由于15#煤层上方K2、K3、K4灰岩层位不仅瓦斯涌出量大,且赋存大量岩层水,在施工后高抽过程中,仅依靠风排瓦斯不能有效解决瓦斯问题
(无本煤层抽放系统),被迫停止掘进。
随后请示晋东公司,研究分析后,同意在15101工作面切巷与回风巷交叉口往外20米处,往沿9#煤层布设的走向高抽巷斜上方施工不少于6个∮200mm钻孔来替代后高抽巷,用来解决初采瓦斯,达到预期效果。
15206、15202工作面都采用了相同的方法代替伪倾斜后高抽巷。
2、大直径钻孔替代伪倾斜后高抽巷情况
小直径钻孔替代伪倾斜后高抽巷钻孔施工期间,因工程量都在100米左右(角度48°—55°),钻孔导向性较差,致使透走向高抽巷巷道难度大,废孔较多,施工时间也长。
2013年南煤集团调研12#煤层往15#煤层施工大直径钻孔解决初采瓦斯经验,请示晋东公司认可后,决定在走向高抽巷往15#煤层综放工作面切巷,俯角70°,施工大直径钻孔(∮1200mm)替代伪倾斜后高抽巷。
2014年12月,15201工作面走向高抽巷施工一个∮1200mm的单孔来替代伪倾斜后高抽巷,成功的解决了初采瓦斯。
15203、15104工作面都采用了相同的方法代替伪倾斜后高抽巷。
三、15#煤综放工作面采用大直径钻孔替代伪倾斜后高抽巷初采瓦斯、抽采实际数据情况汇总
现将15201工作面、15203工作面、15104工作面采用1.2M直径钻孔替代后高抽巷后的初采瓦斯、抽采数据情况汇报如下:
1、15201工作面初采瓦斯、抽采数据情况
2、15203工作面初采瓦斯、抽采数据情况
3、15104工作面初采瓦斯、抽采数据情况
四、15#煤综放工作面采用大直径钻孔替代伪倾斜后高抽巷解决初采瓦斯效果分析
1、瓦斯情况
2、初采卟距
3、效果总结
由以上三个工作面初采瓦斯、抽采数据统计可以看出,坪上公司邻近
层抽放采用1.2M直径钻孔替代后高抽巷后,解决初采瓦斯的效果和施工后高抽巷效果基本相同。