大孔径顺层长钻孔消突作用
顺层长钻孔预抽煤层瓦斯防突技术在潘三矿的应用
厚煤层顺层长钻孔封孔新工艺抽采技术
厚煤层顺层长钻孔封孔新工艺抽采技术
曹学军;叶海松;李军建;赵勇
【期刊名称】《矿业科学技术》
【年(卷),期】2011(039)002
【摘要】针对潘三矿13煤、11煤顺层钻孔预抽消突效果差和CO超标现象的分析,找出主要原因为钻孔封孔不严,封孔工艺不过关造成的.为了达到抽采浓度最大化、抽采时间持续化,最终实现采煤工作面快速消突,在1762(3)综采工作面顺层钻孔实
施新工艺封孔抽采技术,即选择初凝时间可调、流动性强的速凝膨胀封孔剂,实现带
压封孔,增加封孔长度等,使顺层钻孔封孔质量显著提高,抽采浓度大幅增加,抽采出现CO超标现象明显减少,预抽消突效果显著.
【总页数】3页(P15-16,29)
【作者】曹学军;叶海松;李军建;赵勇
【作者单位】淮南矿业集团潘三矿,安徽淮南232096;淮南矿业集团潘三矿,安徽淮
南232096;淮南矿业集团潘三矿,安徽淮南232096;淮南矿业集团潘三矿,安徽淮南232096
【正文语种】中文
【中图分类】TD714
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大直径钻孔卸压防突技术的研究及应用
斯量 ， 而且也降低 了煤层 中的瓦斯压力 。根据力 学 的传 递性能 ， 由于煤层 内瓦斯压 力 的降低 ， 作用 于 煤层上表 面的地应力会减小 ， 这样瓦斯压力 和地应 力都会得到释放 ， 直径钻 孑 卸压 技术 方案 Ｌ
在 高 位 瓦 斯 抽 排 巷 中顺 己 １ 层 施 工 大 直 径 ４煤 钻 孑 ， 煤 层 倾 角 １。 。钻 孔 深 度 覆 盖 至 风机 巷 上 Ｌ沿 ３ 部 ，钻 孔 空 间 类 似 于 在 风 机 巷 上 部 开 采 了保 护 层 ， 使 得 风 机 巷 区域 的 煤 体 得 到 卸 压 ， 而 对 防 止 瓦 斯 从 突 出起 到作 用 。钻 孔 施工 剖 面 图如 图 ２所 示 。煤 层 卸压导致煤层物理性质 （ 裂隙性 、 渗透性能等 ） 和瓦
ｌ 工作 面 概 况
己 １— １１ 面位 于 己七 三水 平 采 区 东翼 ， ５ ３００采 是 三 水 平 的 首 采 面 ，设 计 走 向 １２ｍ，可 采 走 向 长 １６ ９ ０ 斜 采 长 ２０ 煤 厚 ３３ ７ｍ， ２ｍ， ．５～３９ｍ， 均 ３５ ｍ， ．５ 平 ．０ 煤 层 容 重 １３ｆ ，煤 层 倾 角 ｌ。 ～１ｏ ，平 均 ．１ｍ３ ３ ７ １。 。煤 层 埋 藏 较 深 ， 应 力 较 高 ， 斯 压 力 大 、 ３ 地 瓦 含
斯诸 参数 （ 瓦斯压 力 、 流量 、 煤层 温度等 ） 发生显 著 量 高 ， 面 标 高在 一 ２ 采 ７ ０—一７ ｍ。 ７０ 瓦斯 压 力 ２８ＭＰ， 变化 ， ．５ 若这时配合抽放瓦斯 ， 就可 以消除风 、 机煤层 瓦 斯 含量 ２ ．ｍ／， 出危 险性 较 大 。放 炮 掘 进 ， 、 ２５ ３ 突 ｔ 风 突 出危 险性 。大 直 径 钻孔 可 取 得 释 放岩 层 压 力 和 瓦 机 巷 断 面 １．ｍｚ 采 用 锚 网梁 ＋锚 索 支 护 ， 机 回 斯 压 力 的 双 重效 果 。但 大 直径 孔 煤 排 出 时有 可 能 诱 ２６ ， 综 采 。 机 巷 设 计 长 度 １ ４ ｍ， 高 一 ７ ｍ， 巷 设 计 发 突 出 ， ０１ 标 ７０ 风 因此 最 优 钻 孔 直 径 要 考 虑 现 场 条 件 。结 合 长 度 １６ｍ， 高 一 ２ｍ。 据 该 矿 瓦斯 综 合 治理 需 十 二矿 的实 际情 况 ， 方 案 设 计 采 用 直 径 为 ２ ０ ｍ ０５ 标 ７０ 根 本 ０ｒ ａ 要 ， 风 巷 施 工 前 ， 施 工 机 风 巷 的 高 位 瓦 斯 抽 排 的 卸压 钻 孔 。 机 先 巷 ，均 沿 已 １ 层 施 工 ，巷 道 断 面 均 为 ３０×２４ ４煤 ． ． ３１ 钻 孔 参数 ． （ ×高） 巷 高位 瓦 斯 抽排 巷 与 机 巷平 距 ４ ｍ， 宽 。机 ０ 位 在 高位 瓦斯 抽 排 巷 中顺 己 １ 层 施 工 大 直 径 ４煤 于机巷下面 ， 设计长度 １３ ｍ； ０ ４ 风巷高位瓦斯抽排巷 钻 孔 ， 煤 层 倾 角 １。 。钻 孔 深 度 覆 盖 至 风 机巷 上 沿 ３ 部 ，钻 孔 空 间类 似 于 在 风 机 巷 上 部 开 采 了保 护层 ， 距 风 巷 平 距 ３ｍ，位 于 风 巷 下 面 ，设 计 长 度 ０ １】 ８ ７ 】 ． ｍ 使 得 风 机 巷 区域 的煤 体 得 到卸 压 ， 而 对 防止 瓦 斯 从 突 出起 到 作用 。钻 孔 施 工剖 面 图 如 图 １ 示 。 所 ２ 大直径钻 子 卸压 防突原理 Ｌ 钻孔 参 数 如 下 ： 瓦斯 突 出主要是 由瓦斯 内聚力 和 地应力 的双 （ ） 孔 直 径 为 ２０ ｍ。 １钻 ０ｍ （ ） 孔 间距 如 图 ２所 示 。 ２钻 重作用发生 的，受煤体临界保护层面力 的限制 ， 当 瓦斯 压 力 和地 应 力 共 同作 用 于 临 界 层 面 上 的 力 大 （ ） 巷 上 部 钻 孔 深 度 为 ６ｍ ， 巷 上 部 钻 孔 ３机 ０ 风 于 临界 保 护 力 时 ， 会 诱 发 瓦 斯 突 出事 故 。如 果 预 深度 为 ５ ｍ。 就 ０ 先使瓦斯压力或地应力提前得到释放 ， 就会降低 瓦 对 于 每 一 个 钻 孑 而 言 ， 其 钻 孔 直径 一 定 的情 Ｌ 在
本煤层顺层钻孔瓦斯抽放及消突效果考察
煤 与 瓦斯 突出是 煤矿 井下发 生 的一 种极 其 复杂 险 的 目的 ， 定程 度上 不能保 证 矿井 安全 生 产 ， 需 一 则 的有煤 、 和瓦斯 参 与 的瓦斯动 力现 象 ， 岩 也是 威 胁煤 要采 取补充 措施 加强 瓦斯抽 放工 作 。 矿安 全生 产 的严 重 自然灾 害之一 。而煤 炭是 我 国能 源 的主体 ， 预计 ２５ ００年仍 将 占 ５ ％ 以上 ， ０ 因此 瓦斯 治理 是实 现我 国煤矿 安全 生产 和解 决能 源需 求 的技 术保证 ＿ 。瓦斯 治理 的关键 则是对 突 出煤层 采 取切 ｌ Ｊ
ｗｉｌｐ ａ ｕｉ ｅ ｏ ａｅｙ ｍｉｉ ｇ ｏ ｒ ｔｏ ｆｔ ｏ ｌｍｉ ｉ ａ ｅ ｌ ｌ ｙ ａ ｇ ｄ ｎ ｓ ｆ ｔ ｎ ｎ ｐｅａ ｉｎ ｏ ｈｅ ｃ ａ ｎｎｇ ｆｃ ．
Ｋｅ ｗｏ ｄ ： ｏ ｌ ｎ ａ ｕ ｂ ｒｔ ｇ ｓｄ ａｎ ｇ ；ｅ ｉｕ ｌｇ ｓｃ ｎ ｅ ｔ ｙ ｒ ｓ ｃ ａ ａ ｄ ｇ ｓｏ ｔ ｕ ｓ ； ａ ｒ ｉ ａ ｅ ｒ ｓｄ ａ ａ ｏ ｔ ｎ
Ａｂ ｔａ ｔ Ｉ ｒ ｅ ｌ ｎ ｔ ｏ ｌａ ｄ ｇ ｓｏ ｔｕ ｓ ｄ ｎ ｅ ｎ ｔ ｅ ｃ ａ ｎ ｎ ａ ｅ， ｈ ｏ ｅ ｈ ｌｓｗｅ ｅａ ｐ ｉｄ ｔ ｅ ｓ ａ ｏ ． ０ ｓ ｒ ｃ ：ｎ ｏ ｄ ｒｔ ｅｉ ａｅ ｃ ａ ｎ ａ ｕ ｂ ｒｔ ａ ｇ ｒｉ ｈ ｏ ｌｍｉ ｉｇ ｆｃ ｔ ｅ ｂ ｒ ｏ ｅ ｒ ｐ ｌ ｔ ｅ ｍ ｆ ｏ ｍｉ ｅ ｏｈ Ｎｏ １ ｃ ａ ｎ ７ ｃ ａ ｎ ｎ ａ ｅ ｉ ｂ ｏ ｌ ｎ ｅ ｔ ｃｔ ｏ ， ｔ ．ｏ ｅｔ ｎｈ ｍｉ ｅ ｆｒｔ ｅｇ ｓｄ ａｎ ｇ ．Ａｃ ｏ ｄ ｎ ｅ ｕ ａｉｎ ｏｌ ｍｉ ｅ１ ０ ｏ ｌｍｉ ｉｇ ｆｃ Ｈｅ ｉ ａ ｄ Ｅｌｃｒ ｉ Ｃ ． Ｌ ｄ ｆ ｈ ｅ ｔ ｎ ａ ｒ ｉ ａ ｅ ３ ｎ Ｃ ａ ｉ ｙ ｔ ｏ ｈ ｃ ｒ ｉ ｇｔ Ｒ ｇ ｌ ｔ ｓ ｏ ｏ ｏ ｏ ｌａ ｄ Ｇ ｓ Ｏ ｔ ｕ ｓ Ｐ ｅ ｅ ｔ ｎ ａ ｄ Ｃ ｎｒ ｌ ｎ ｈ ｏ ｌ ｎ ａｅｙ Ｒ ｌｓ ｈ ｅ ｉ ｕ ｌｇ ｓｐ ｅ ｓ ｒ ｔ ｏ ｎ Ｃ ａ ｎ ａ ｕ ｂ ｒｔ ｒ ｖ ｎ ｉ ｎ ｏ ｔ ｄ Ｔ ｅ Ｃ ａ Ｍｉ ｅＳ ｆｔ ｕ ｅ ，ｔ ｅｒ ｓｄ ａ ａ ｒ ｓｕ ｅ ｍｅ ｈ ｄ，ｒｓｄ ａ ｇ ｓｃ ｎ ｏ ｏａ ｅ ｉｕ ａ ｏ — ｌ ｔ ｎ ｔｏ ｎ ｈ ａ ｒ ｉ ａ ｅ ｒｔ ｅｏ ｅ ｔ ｅ ｍｉ ｉｇ ｏ ｅ ａｉｎ ｍｅ ｈ ｄ ｗｅ ｅ ａ ｐ ｉｄ ｔ ｈ ｎ ｅ ｔ ａｉｎ ｏ ｕｂ ｒｔｅｉ ｎ ｔ ｎ Ｉ ｅ ｔｍｅｈ ｄ ａ ｄ ｔ ｅｇ ｓ ｄ ａｎ ｇ ａ ｅ ｂ ｆｒ ｈ ｎ ｎ ｐ ｒ ｔ ｔ ｏ ｒ ｐ ｌ ｏ ｔ ｅ ｉ ｖ ｓ ｇ ｔ ｆｏ ｔ ｕ ｓ ｌ ｏ ｅ ｉ ｏ ｍｉ ａｉ ． ｔ ｏ
《采煤工作面顺层长钻孔注水湿润半径研究》
《采煤工作面顺层长钻孔注水湿润半径研究》篇一一、引言随着煤炭资源的日益消耗，煤炭开采已成为支撑国家发展的重要行业之一。
采煤工作面的环境控制问题也越来越受到重视。
为解决煤炭开采过程中粉尘污染、环境湿度不足等问题，采用顺层长钻孔注水技术已成为当前煤炭开采的重要措施之一。
本文旨在研究采煤工作面顺层长钻孔注水湿润半径的规律，为煤矿的现场生产提供科学依据。
二、研究背景及意义在煤炭开采过程中，顺层长钻孔注水技术是解决采煤工作面环境问题的重要手段。
该技术通过向煤层内部注水，增加煤体的湿度，降低粉尘的产生和飞扬，从而改善采煤工作面的环境状况。
然而，注水湿润半径的确定对于注水效果和资源利用效率具有重要影响。
因此，研究采煤工作面顺层长钻孔注水湿润半径的规律，对于提高煤炭开采的安全性和效率、降低环境污染具有重要意义。
三、研究内容与方法1. 研究内容本研究主要针对采煤工作面顺层长钻孔注水湿润半径进行实验研究和理论分析。
通过设计不同的注水参数和煤层条件，分析注水后煤体的湿润情况，从而得出注水湿润半径的规律。
2. 研究方法（1）实验方法：采用相似材料模拟煤层，设计不同长度的钻孔和不同参数的注水试验，记录注水过程中各时间节点的煤体湿润情况。
（2）理论分析：根据实验数据，结合流体力学、岩石力学等相关理论，分析注水过程中水的流动规律和煤体湿润的机理，从而得出注水湿润半径的规律。
四、实验结果与分析1. 实验结果通过实验，我们得到了不同长度钻孔和不同注水参数下煤体的湿润情况。
实验结果表明，随着注水时间的延长和注水量的增加，煤体的湿润范围逐渐扩大。
同时，我们发现钻孔长度对注水湿润半径的影响较大，较长的钻孔可以获得更大的湿润范围。
2. 数据分析与讨论（1）影响湿润半径的因素：通过对实验数据进行分析，我们发现钻孔长度、注水量、注水压力等因素均对湿润半径有较大影响。
较长的钻孔、较大的注水量和较高的注水压力均可以获得更大的湿润范围。
（2）湿润半径的规律：根据实验结果和理论分析，我们发现注水湿润半径与时间呈正比关系，即随着时间的延长，湿润范围逐渐扩大。
工作面防突设计
淮南矿业集团潘集第一煤矿采煤工作面防突设计地点：2621（1）工作面编制单位：通防科编制日期：2010年11月25日编制：彭来审核：科长：参加会审人员安监处：调度所：技术科：地测与资环科：机电管理办公室：通风区：抽采区：信息工区：注浆队：综采二队：生产预备队：副总工程师：矿总工程师：会审意见2621（1）工作面防突设计一、编制依据《煤矿安全规程》、《防治煤与瓦斯突出细则》、《2621（1）工作面回采地质说明书》。
二、说明1、工作面概况2621（1）工作面中西部对应地面为塌陷区、工作面东部对应地面为塘东自然村(已搬迁)。
2621（1）工作面底板标高-566～-596m，走向长960.5，倾斜长156m，面积149838m2。
该面西起西三11-2煤层回风下山，东至F4断层组。
工作面北为2611(1)工作面(2006年6月收作)；南为11-2煤未采块段，无采掘活动。
西为11－2煤层系统巷道,西上方为西三13－1煤层系统巷道。
工作面正上方对应13-煤为1661(3)工作面采空区与1671(3)工作面采空区。
2、顶底板情况本面11-2煤厚1.0～2.2m,平均厚约1.51m，煤岩层产状为189～221°∠4～8°，平均倾角6°，煤层顶部以片块状结构为主，底部以粉沫结构为主。
3、地质构造情况工作面位于F4断层组下盘施工，根据上下顺槽及切眼实际揭露分析，预计面内发育15条断层，其中回采范围内落差大于一个煤厚的断层有6条。
根据坑透资料分析，该工作面有8个异常区，均为断层影响区，1#异常区内断层及裂隙发育，煤层破碎，断层落差0.6~1.3m 左右，最大影响程度H>1煤厚，对回采影响有一定影响，异常区可靠；2#异常区内断层落差0~3.5m，最大影响程度H>2煤厚，对回采影响大，异常区范围较可靠；3#异常区断层落差0~1.4m，影响程度H<1煤厚，对回采影响较大，异常区可靠；4#异常区内断层落差2.0~3.0m，可能伴生小断层，煤厚变化大，最大影响程度H>2煤厚，异常区裂隙及煤厚变化对回采影响大，异常区可靠；5#异常区内断层落差4.0m，可能伴生小断层，煤厚变化大，最大影响程度H>2.5煤厚，对回采影响大，异常区可靠；6#异常区内断层落差0~1.0m，最大影响程度H<1煤厚，对回采有一定影响，异常区范围较可靠；7#异常区内断层落差0~1.2m，最大影响程度H<1煤厚，对回采有一定影响，异常区范围较可靠；8#异常区内断层落差1.8~2.6m，最大影响程度H<2煤厚，对回采影响大，异常区可靠。
顺层定向长钻孔预抽瓦斯区域防突技术在特大型突出矿井中的应用
用 ３— 可 以完 成 。钻孑 深 度 在 ２０ｍ 以 内时 ， ４ｄ就 Ｌ ０ 可 以边钻 进 边 排 渣 ； ２０～ ０ 时 ， 钻 进 １根 在 ０ ４ ０ｍ 每
钻 杆 需要 排渣 ３～５ｍｉ； ４ ０～ ０ 时 ， 钻 进 ｎ 在 ０ ６０ｍ 每
１ 钻杆 需要 排渣 ５～１ ｉ； 深 在 ７ ０ ｍ 以上 时 根 ０ｒ ｎ 孔 ａ ０
过顺 层 钻 孔 预 抽 实 现 大 面 积 区域 消 突 Ｉ 。 为 此 ， ４
寺 河煤 矿通 过 引 进 千 米 钻 机 ， 千 米 钻孔 的 成 孔 技 对
２ 顺 层定 向千米钻孑 成 孑试 验 Ｌ Ｌ
在西 井 区经过 反 复试验 ， 随着 经 验 的积 累 ， 向 定 钻机 顺 层 钻 孔 主 孔 成 孔 深 度 从 开 始 的 ３ ０～４ ０ ｍ ０ ０ 提高 到 目前 的 ６ ０～ ０ 单孑 主 孔 最长 达 ８ ０ ｍ， ０ ８ ０ ｍ； Ｌ ７ 加 上 枝状 孔 则 总 钻 孔长 度 达 １７ ６ ｍ。单 机效 率 由 ７
摘 要 ： 对特 大 型 突 出矿 井 瓦斯 灾害 － 产高 效 矛盾 十分 尖锐 的 Ｉ ， 针 ９高 ＇ Ｍ题 根据 寺 河矿 西井 区 ３煤 层
厚、 地质构造简单 、 煤质硬 、 透气性好、 瓦斯含量高等特点， 通过顺层定 向长钻孔 技术以及瓦斯抽采特性 研 究 ， 索 出适合 寺 河矿特 点的顺 层递 进 式 区域 防突技 术 ， 探 实现 大 面 积 区域 消突 ， 为矿 井 安 全 高 效 生产
层， 其倾 角 ２ 。～１。 一 般 ５ 左 右 ， 均 厚 ６ １ ０， 。 平 ． １ｍ。
收稿 日期 ：０ ０—１ ２１ ０一ｌ ；０ １ ０ ２ １２ １ — ４— ２修 订
ZDY6000S型钻机在丁集煤矿施工瓦斯抽放钻孔中的应用
次施工。杭州某公 司的钻机配合麻花钻杆施工 ， 孔 深 只能达 ６ Ｏ一８ 孔径 １ ８ｍｍ， 次 出 现 断钻 杆 ０ ｍ， ０ 多 和埋钻 现象 。后 采 用 Ｚ Ｙ ００ Ｄ ４０ Ｓ型钻 机 进 行 了多 次
施工 ， 孔深 一般 达 ６ Ｏ一９ 孔 径 １３ｍｍ， 多 次 ０ｍ， １ 也 出现埋 钻 现象 。 国外 ２个公 司 的钻 机 曾在 淮 南潘 一 矿 、 三矿 和谢 桥 矿进行 过 试验 ， 不能 适 应淮 南矿 潘 均
团矿业工程分公司第二机安项 目 ； 部 张福涛 （９ ２ ， （ １８ 一） 男 汉族） 湖北天 门人 ， ， 煤炭科学研究总院西安研究 院， 机械工 程专 业 ， 陕西省西 安市 雁
塔北路 ５ ２号。
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２０ ０ ８年 第 ８ 期
探 矿 工程 （ 土钻 掘工 程 ） 岩
丁集煤 矿 位 于安 徽 省 淮南 市 西北 ， 谢 矿 区中 潘 部 ， 井设计 生产 能力 ５０万 ｔ年 ，０７年 １ 矿 ０ ／ ２０ ／ ２月 ２ ６ 日建 成投 产 。矿 井 先期 开 采 １ １—２煤层 ， 煤 层 在 该 掘进 过程 中先后 发 生 ２次 突 出 事故 ，１—２煤 层 既 １ 无 保 护层可 采 ， 又不 可 能 在短 时 间 内形成 底 板 巷 穿
煤 。其余钻孔用同样 的方法 ， 单孔施工 时间基本上
在 ４—６个 小班 。
４ 效 果分 析
（） １ 设计 的 １ 个 钻 孔 施 工 完 成后 ， １ 分别 在 孔 内 下 双 抗 塑 料 花 管 和 钢 管 进行 封孔 ， 孔 长 度 １ 封 ０ｍ。
区的煤层地质条件 。本次确定采用煤炭科学研究总
表 １ ｌ —２南 回风大巷钻孔设计及施工参数表 １ 钻 孔 设 计 实 际 场 号 偏角／ 。 （ ）倾角／（ ）孔 ｍ 偏角／ 。 。 （ ）倾角／ 。 Ｌ ．ｍ （ ）￣ ｆ ／
浅谈顺层长钻孔成孔工艺技术的应用
式中ｕ ——排 出钻屑颗粒 的最小风流速度 ， ｓ ｓ ａ ｍ／；—— 钻屑与孔壁 间的摩擦系数 ， １０ 取 ；—— 钻孔倾 角 ， 向孔取“ ” 下向孔 取“ ”ｌ 只 上 一， ＋ ，ａ ｌ 表示颗粒能在孑 壁滑动时的气 流速度 ， Ｌ 它是一个 临界值 ， 实际施工 的钻 孔 内连接不断地产 生大量的颗粒 ， 间的相互阻碍作用有 可能导致阻 其 塞， 为保证钻孔内的钻屑不产生阻塞 ， 其风 流速度还应满足 以下条件 ：
科 技信 息
浅谈顺层长钻孔成孔工艺技术硇应用
同煤 集 团临汾宏 大矿 业 有 限责任公 司机 电部
［ 摘
钟 世毕
要］ 通过 对顺层长钻孔成孔技 术原理的分析 ， 出了合理的排渣工 艺—— 风力排 渣井 ， 提 确定 了风力排 渣的供 风数及 顺层 长钻孔
的成 孔 工 艺 。
［ 关键词］ 成孔工艺பைடு நூலகம்风力排 渣
３ 确 定 合 理 的 排 渣 工 艺 、
式 中ｕ—— 与粒径等有关 的颗粒沉降速度 ， ｓ 一 重力加速度 ， ｔ ｍ， ； ｍ ｓｐ——钻 屑的密度 ，ｇ ｐ——空气 的密度 ，ｇｍ ；ｓ ／ ；ｓ ｋ ／ ；ａ ｍ ｋ／ ｄ—— 钻屑的 平 均粒 径 ，Ｉ Ｉ。 Ｔ 根据有关理论 ， 考虑 到与孔壁 的摩擦及克服位能等 因素 ， 出钻屑 排 颗 粒 的最 小 风 流 速 度 为 ：
ｕ＝ｇ ３ ｐ — ａ ａ ｓ ｔ ０ ３ ｓｐ ｐｄ （ １）
１ 顺层 长钻孔抽放 瓦斯作为工作面煤层治理瓦斯的措施 、 这对 于防治采煤 ＿ 作面煤与 瓦斯 突出 ， Ｔ 降低 回采过 程中的瓦斯 涌 出量 ， 大幅度减 少回采 中的局部 防突工作量及加快 回采 速度是非常必 要的， 顺层钻孔 的成孔长度是将其 作为严重突 出危 险煤层＿ 作面 的区 丁 域性 防突措施先决 条件 ， 如果 钻孔 长度不足 以达 到控 制整个 回采 ＿作 Ｔ 面的范围 ， 也就 无从谈起将其作 为区域防空措施 ， 因此 ， 采用合适 的顺 层长钻孑 成孔 工艺 ， Ｌ 顺层钻孔长度达到预定的要求 是关键 。 ２ 顺层长钻子 施工设备的选择 、 Ｌ ２１ 机的选择 ： ．钻 随着钻孑 长度 的增大钻杆 与钻孔 间接触 摩擦的面 Ｌ 积和钻杆本 身的重量都相应地 增大 ， 钻机 的旋转 扭矩和推进力也相 应 地需要增大 ， 因此 ， 要求选择的钻机要满足旋转扭矩和推进力增大的要 求 ２２ ．钻具 的选择 ： 顺层钻孑 的成孔 长度要求较长 ， Ｌ 且在突 出煤层 １ 一 进风巷 ；一 ２ 回风巷 ；－ ３ 尾巷 ；一 ４ 抽放管路 ；－ ５ 密闭墙 。采空 区抽放时的采 空区瓦斯 流向不断 向抽放 在采空区深部造成 负压区 ， 使采空 区的高浓 度瓦斯有 整体向深部移 动的趋势 ， 降低 了采空区漏风从上 隅角或尾巷 携带涌 出的瓦斯浓度 ， 对于顶板走 向岩石 长钻孔采空 区抽放 或巷帮倾 斜钻孑 采空 区瓦斯抽 放则是将这种瓦斯运 移趋势变为 向上 ， Ｌ 以降低采 空区瓦斯从上隅角或尾巷涌出的总量及深度 。 ２ ３结论 ： １ 实施采 空区瓦斯抽放 有效解 决了采煤工作面上隅角 ， （） 尾巷 的瓦斯超限问题 ， 消除了瓦斯隐患。 （） ２ 通过采空 区瓦斯抽放 ， 降低 了采煤工作面 回采过程 中的风排瓦 斯量 ， 减少 了采煤 ＿ 作面配风量 ， 一步提高 了矿井 的通 风能力 ， Ｔ 进 有效 缓解 了矿井风量不足与大规模生产的矛盾。 （） ３ 利用瓦斯抽放 系统在采煤工作 面采空 区后方 或上方造成负压 状态 ， 使采空 区高深度瓦斯 向后或向上移动的采空 区抽放方法可行的。 施 Ｔ过程中喷孑 、 Ｌ 卡钻等现象 也非 常严重 ， 因此 ， 对顺层长钻孔 的 施 钻具提 出了较 高的要求 ， 首先 ， 钻杆的强度必须 相应 提高 ， 因为钻 空长 度增大后 ， 钻杆承受的旋转扭 矩和推力大大增加 了； 其次 ， 钻头也 必 须进行改进 ， 因为钻孔施工过 程 中的喷空现象 和钻 孔直径有很大关 系， 根据 理论 分析和实践经验 ， 直径小的钻孔周 围地应 力变化 和破坏 范 围小于直径 大地 钻孔 ， 发生 喷空的可能性及喷孑 严重程度也 明显小 于 Ｌ 直 径大的真空管 ， 因此 ， 根据顺 层长钻孑 的设计要求 ， Ｌ 可将钻头设计 成 二级 组合钻 头—— 在钻具的设计 上将前端设计 为直径较小的钻 头 ， 相 隔… 定距 离后冉增加一组正常直径的钻头 ， ・ 即在钻孔施 工过程中 ， 小直 径钻 头钻 进 ， 随后正常直径的钻头再扩孔 ， 可以在很 大程度上降低 钻孔 的 喷 孑程 度 和减 少 喷孔 现 象 的发 生 。 Ｌ
防突钻孔的实施规定
金沙县国照腾龙煤矿防突钻孔的实施规定施工防突钻孔，不但在施工时有突出危险的发生，如果施工质量不好，就不能准确地对工作面煤层进行预测和检验，也就不能消除工作面煤层的突出危险性，给采掘生产留下事故隐患。
为保证安全顺利地实施防突钻孔，防突工必须掌握防突钻孔的正确的施工方法和准确收集钻孔资料的方法。
一、顺层钻孔的施工顺层钻孔的施工场地在煤层内开孔，并顺着煤层施工。
施工顺层钻孔按下列要求进行：1、施工前的检查⑴、检查施工地点的瓦斯浓度，只有在瓦斯浓度小于1%才能进行施工。
⑵、检查瓦斯报警断电仪是否完好，核对探头显示的瓦斯浓度是否准确。
若探头损坏或探头显示的瓦斯浓度误差较大，不得进行防突钻孔的施工。
⑶、检查施工地点的压风自救器是否完好和正常，否则，不得进行防突钻孔的施工。
⑷、检查施工地点附近的避灾撤人路线是否畅通，若不畅通，必须清除所有障碍物后才能进行防突钻孔的施工。
⑸、检查施工地点的煤壁煤层是否松软，若煤层松软应背护好煤壁后才能进行防突钻孔的施工。
⑹检查施工地点及其附近的巷道（工作面）的支护情况，若出现歪斜垮落的支架或断脱、失效支柱，必须重新加补支护后才能进行防突钻孔的施工。
⑺根据施工设计要求结合上级主管安排，由当班安全员对当班防突实施的钻孔位置进行指定，若无其他特殊情况（必须向上级主管领导请示）防突工严禁擅自挪动钻孔位置。
2、采、掘工作面防突钻孔的施工采、掘工作面施工防突措施抽放孔和排放钻孔，均采用150型全液压钻机，施工孔径115mm。
效果检验孔均采用煤电煤钻配ø42mm 钻头的麻花钻杆进行施工。
施工时按以下要求进行：⑴、按《防突措施》的设计要求确定开孔位置、方位角和倾角。
⑵、在施工钻孔的过程中，防突工的精力必须高度集中，除按规定进行瓦斯参数的测定外，还必须认真观察以下几方面：①、煤壁前方出现响天炮、煤壁片帮、抽冒、煤壁外鼓、支架（或支柱）有断裂声响等异常情况时，必须立即停止打钻并撤出现场所有工作人员。
大直径钻孔卸压消突技术的与应用
Study and Application on Destressing and Elimination Outburst Technology in Large － diameter Hole
LIU Ying － ke1 ， LIU Chun1 ， DING Jian － xun2 ， JIA Heng － yi1 （ 1 ． School of Safety Engineering，China University of Mining＆ Technology，Xuzhou 221116 ， China； 2 ． Wulan Coal Mine of Shenhua Ningxia Coal Industry （ Group） Co． ，Ltd，Shizuishan 753000 ， China） Abstract ： In this paper， numerical simulation was used to study the relationship between the advanced drill hole＇s diameter at coal roadway heading face and the front coal destressing effect． It indicated that with the increasing of the advanced drill hole＇s diameter，the geostress of coal in front of heading face decreased ，plastic zone was decrescence and the destressing effect was more outstanding． The test，about construction of large － diameter hole in tunneling process of Wulan coal mine 5867 machinery tunnel，showed that using shorten the construction period about 7 days and increased coal roadway large － diameter hole can decrease the number of holes by 2 /3 ， tunneling speed four times above． Key words： large － diameter hole； destressing； numerical simulation
穿层钻孔区域消突综合技术方案
穿层钻孔区域消突综合技术方案摘要：水力冲孔、压裂作为消突的手段之一，但是这两种施工工艺都存在相对局限性，如何才能使其完美的结合，这就需要根据施工方案进行研究，文章对此进行分析。
关键词：水力冲孔；压裂；消突；卸压；增透1技术实施方案目前被各矿区广泛推广应用的卸压增透消突措施是水力冲孔技术和水力压裂技术，这两项措施在不同煤层均取得较好的应用效果。
但两个技术措施都有一定得局限性，水力冲孔技术措施针对较硬煤体和下向孔，消突效果较差；水力压裂仅靠高压水压裂煤体增加裂隙来提高煤层透气性，由于没有卸压空间，被压开的煤体在注水压力撤除之后，重新闭合，只在较短时间内起到卸压增透效果，特别是针对于软煤。
2综合水力化工艺和技术参数考察对比试验三种试验工艺方案的卸压增透效果，主要从透气性系数的增加情况、衰减系数的减小情况、抽放有效影响半径的扩大情况和施工工程量的减小情况几个方面考察，并研究了水力压裂技术措施实施的合理时间和工序。
另外，通过现场试验和数值模拟的方法，进一步优化水力冲孔工艺，改善前期研究中存在的排不出渣、憋孔、埋钻现象；研究水力压裂注水前、中、后整个技术工艺过程。
考察水力优化措施实施前后的抽放有效影响半径、钻孔瓦斯抽放量、煤体瓦斯压力与含量、煤体水分。
①水力压裂有效影响半径与间距考察。
有效影响半径考察采用瓦斯流量法，预计水力压裂有效影响半径为6-15m之间。
因此，布置考察孔距离水力压裂孔分别为6m、10m、13m、15m。
流程为：分和含量一考察抽放量至稳定一打水力压裂钻孔一考察瓦斯抽放量的变化一在各考察孔附近打钻取样测定水分的变化。
考察完水力压裂有效影响半径后，间距按≤R布置，确定间距后设计水力压裂钻孔。
②钻孔控制范围。
根据《防治煤与瓦斯突出规定》，要求钻孔控制回采巷道外侧的范围是：倾斜、急倾斜煤层巷道上帮轮廓线外至少20m，下帮至少10m；其它为巷道两侧轮廓线外至少各15m。
以上所述的钻孔控制范围均为沿层面的距离。
《采煤工作面顺层长钻孔注水湿润半径研究》
《采煤工作面顺层长钻孔注水湿润半径研究》篇一一、引言在煤炭开采过程中，采煤工作面的安全与高效生产一直是行业关注的重点。
顺层长钻孔注水技术作为一种有效的煤体预处理手段，能够显著改善采煤工作面的作业环境，提高煤炭开采效率。
然而，该技术在实际应用中仍存在一些问题，如湿润半径的控制。
湿润半径的大小直接影响到注水效果和煤炭的开采质量。
因此，研究采煤工作面顺层长钻孔注水湿润半径具有十分重要的意义。
二、研究背景及意义随着煤炭开采的深入，采煤工作面的地质条件越来越复杂，煤体性质变化大，容易导致瓦斯事故和顶板事故等安全问题。
而顺层长钻孔注水技术能够通过向煤体内部注入压力水，改变煤体物理性质，提高其抗瓦斯和抗顶板事故的能力。
然而，注水湿润半径的控制是该技术的关键问题之一。
因此，研究采煤工作面顺层长钻孔注水湿润半径，对于提高煤炭开采的安全性和效率具有重要意义。
三、研究内容与方法本研究采用理论分析、实验室模拟和现场试验相结合的方法，对采煤工作面顺层长钻孔注水湿润半径进行研究。
具体内容包括：1. 理论分析：基于流体力学和渗流力学原理，分析顺层长钻孔注水的流场分布和湿润半径的影响因素。
2. 实验室模拟：通过建立物理模型和化学模型，模拟不同地质条件和注水参数下湿润半径的变化规律。
3. 现场试验：在采煤工作面进行现场试验，收集实际数据，验证理论分析和实验室模拟结果的准确性。
四、研究结果与分析1. 湿润半径的影响因素：通过理论分析和实验室模拟，发现注水压力、注水量、煤体孔隙度、注水时间等因素均对湿润半径产生影响。
其中，注水压力和注水量是影响湿润半径的主要因素。
2. 湿润半径的变化规律：在现场试验中，发现随着注水压力和注水量的增加，湿润半径逐渐增大。
但当注水压力和注水量达到一定值后，湿润半径的增加速度逐渐减缓。
此外，煤体孔隙度和注水时间也会影响湿润半径的变化规律。
3. 湿润半径的优化控制：根据研究结果，提出优化控制湿润半径的措施。
综采工作面长短钻孔配合抽采卸压快速消突杨佳鑫
参考文献：
［1］张国枢，谭永祯，陈开岩等． 通风安全学 ［M］． 徐州： 中国矿业大 学出版社． 1999 ［2］王省身，张国枢． 矿井火灾防治［M］． 徐州： 中国矿业大学出版 社． 1990 ［3］吴中立． 矿井通风与安全［M］． 徐州： 中国矿业大学出版社． 1989 ［4］鲍庆国，文虎等． 煤自燃理论及防治技术［M］． 北京： 煤炭工业出 版社． 2002 ［5］严民杰． 纳林庙煤矿采空区自燃发火的综合防治技术研究［J］． 中国矿业，2010，19（ 8）
图 4 关联设备的连接方式
下井前应在 地 面，先 调 整 与 试 运 行，证 明 接 线、试 验无误后，再接通电源。至少要通电静止工作 30min 以上才可进行调整。刚通电会出现高值，属正常，过一 段时间，CO 检测元件稳定后会自行消失。 4 结论
采用抽放与束 管 监 测 技 术 于 一 体 的 模 式 ，在 采 煤
2． 2． 1 钻孔布置
如图 1 所示，抽采钻孔直径 76mm，间距1． 5 m，正 常情况下从煤层顶板往下 1． 2m 位置开孔，若遇煤层厚
工作面对瓦斯和一氧化碳进行长期、不间断的监测，同 时对监测的数据信号随时进行分析、处理，能够实现远 距离、动态、实时监测瓦斯及自燃发火前兆的目的，是 预测采空区煤层自燃的有效手段。
钻孔施工分正 常 钻 孔 施 工 与 补 孔 ，施 工 时 先 施 工 正常抽采孔，使用 MQTB － 65 /2． 0 型气动式帮锚杆机
配以直径 76mm 的麻花钻杆施工，割最后一刀煤时，待 煤机走过空白 带 随 即 停 机 进 行 施 工，边 施 工 边 封 孔 并 连抽，确保施 工 成 型 的 钻 孔 及 时 封 孔 连 抽。 当 抽 采 短 孔施工出一定的数量后，利用 ZDY120S 型乳化液钻机 配以直径 89mm 的麻花钻杆随后施工卸压孔，为提高 抽采效果，施 工 完 的 卸 压 孔 也 进 行 封 孔 连 抽。 为 了 增 加抽采量，提高 抽 采 效 果，在 正 常 钻 孔 施 工 完 成 后，在 突出危险性较高、瓦斯含量较大以及抽采时间较短（ 最 后施工抽采孔或最后连抽的区域） 的区域进行补打抽 采钻孔，补孔的位置为每 2 个卸压孔之间补 1 个，孔深 12m，施工完的孔及时封孔连抽。
松软突出煤层顺层长钻孔工艺分析
钻等现象也非常严重，而且钻杆随着钻孔 要条件是 Ｐ ＞Ｐ Ｉ ｍ ｉ ｎ 。通过对不同钻孔深度 分析得出． Ｚ Ｌ Ｊ ４ ０ ０ ０型抱钻、 断钻原因主要 深度的增加其 自 重和承受的旋转扭矩及推 的供风压力与排渣效果进行观测得出， 顺 因为煤粉量大， 钻进速度过快 ， 通过改进后 力也随之增加． 因此， 对顺层长钻孔的施工 层钻孑 Ｌ 深度每增大 ６ ０ ｍ约增加 ０ ． １ Ｍ Ｐ ａ 的 基本恢复正常进尺，此时两部钻机均钻进
应急终端接收机工作原理如图 ３ 所示。 调频接收取出复合基 的带通滤波器的电性能指标要求较高 ． 既要对 ５ ３ ｋ Ｈ ｚ 以下的 带信号，输出的复合基带信号一路送 ９ ２ ｋ Ｈ ｚ 带通滤波，取出 主信号有 ６ ０ ｄ Ｂ以上的抑制 ， 又要在较宽的通带内波动不大 ９ ２ ｋ Ｈ ｚ 的Ｆ Ｓ Ｋ 调制信号， 送Ｆ Ｓ Ｋ 解调模块， 解调后得到控制信 于 ２ ｄ Ｂ 。 因此， 要严格按照标准控制各信号的频偏 ， 防止相互 息， 控制开关； 一路送 ６ ７ ｋ Ｈ ｚ 带通滤波， 取出６ ７ ｋ Ｈ ｚ 的Ｆ Ｍ调制信 串扰 。 这是改善 Ｓ Ｃ Ａ音频的音质、 降低控制信息误码率的另 号， 送Ｆ Ｍ解调模块， 解调后得到应急音频信号， 送功放。 ‘ 个关键问题
图 ３ 应 急终端接收机框 图
效解决误开机、 乱开机等扰民现象， 并且能够实现应急信息发布 的精确控制， 同时保证对非灾地区广播信号的正常播出， 应用前
景非常广阔。 责任编辑 ： 李丹丹
四、 开展 Ｆ Ｍ— Ｓ Ｃ Ａ应 急广播 应注 意的技 术 问题
１ ． Ｆ Ｍ－ Ｓ Ｃ Ａ应急广播接收机的灵敏度问题 我国广播电视“ 村村通” 工程的推进， 调频广播以其资源
穿层钻孔和顺层钻孔预抽煤巷条带瓦斯在梨树煤矿的应用
穿层钻孔和顺层钻孔预抽煤巷条带瓦斯在梨树煤矿的应用【摘要】在煤矿开采过程中，随着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，造成事故破坏强度及人员伤亡大防治难，采用一般的区域瓦斯防治措施，严重影响了掘进工作面的生产效率，本文介绍了通过在14#二采区左零巷掘进期间利用穿层钻孔和顺层钻孔预抽条带煤层瓦斯综合防突技术，消除了掘进工作面的突出危险性，实现了煤巷安全快速掘。
【关键词】瓦斯防突；穿层钻孔；顺层钻孔；煤巷掘进1、区域概况14/二采区左零巷长360米，该煤层发育稳定，无分叉和尖灭现象，煤层平均厚度2.8m-3.0m。
煤层上部夹0.3m-0.5m页岩，属简单结构煤层。
直接顶和老顶为粉砂岩和细砂岩10m，底板为中砂岩。
该区域内煤（岩）走向为N57°E，倾角8-15°，煤（岩）层稳定无大变化。
该区域原始瓦斯含量为14.1m3/t，瓦斯压力为3.5MPa。
2、条带区域防突机理目前区域防突技术只有开采保护层和预抽煤层瓦斯两大类。
开采保护层是最有效的防突措施，但梨树煤矿区煤层为单一厚煤层，缺乏开采保护层的条件，所以梨树煤矿区区域防突措施只能采用预抽煤层瓦斯措施。
穿层钻孔条带区域预抽是通过向突出煤层巷道及其两侧一定范围内打大量的密集钻孔使煤体区域卸压，同时抽放瓦斯释放其潜能，然后再经过较长时间的预抽煤层瓦斯使瓦斯压力与瓦斯含量进一步降低，并由此引起煤层的收缩变形、地应力下降、透气系数增高、地应力与瓦斯压力梯度减小和煤的普氏系数增加等变化，从而达到消除在煤巷掘进过程中突出危险性目的。
3、穿层钻孔条带区域预抽在14/主运道向14/二采区左一采面上巷施工穿层钻孔，钻孔沿倾向布置控制巷道位置以及其上帮轮廓线外至少17m，下帮至少17m。
抽放钻场内布置1组钻场，每组钻场内布置抽放钻孔5排，每排7个，共35个钻孔钻孔终孔间距5m。
（图3-1）钻孔采用立固安配合水泥沙浆联合封孔，封孔深度为8m，每组5个抽放钻孔都连接1个孔板进行抽放浓度和流量考察，最后集流器连接至抽放泵站主管路上进行抽放。
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（ 第 43 卷第 5 期）
试验·研究
大孔径顺层长钻孔消突作用研究
余 岩1 ，刘泽功1，2 ，王 坤3 ，彭 伟1
（ 1． 安徽理工大学 能源与安全学院，安徽 淮南 232001； 2． 煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室，安徽 淮南 232001； 3． 淮南矿业（ 集团） 有限责任公司 丁集煤矿，安徽 淮南 232001）
Established Key Lab of Coal Mine Safety and High Efficient Mining，Huainan 232001，China； 3． Dingji Coal Mine，Huainan Mining Industry （ Group） Co． ，Ltd，Huainan 232001，China）
摘 要： 为了从细观上认识大孔径顺层长钻孔卸压与预抽煤层瓦斯的消突作用，采用 RFPA2D －
Flow 软件对潘三矿 17171（ 1） 工作面进行数值模拟。模拟结果表明： 钻孔直径增大 2 倍，钻孔上
方煤体位移量增大 8． 4 倍，钻孔周围瓦斯流量增大 1． 37 倍； 钻孔间距为 2 m 时，可有效抽采钻孔
之间煤体瓦斯，煤体最大渗透系数增大 250 倍。现场考察结果表明： 轨道顺槽、运输顺槽区域消
突措施效果均达到规范要求，同时对掘进工作面进行了 55 次突出危险性预测，均无指标超限。
验证了在无保护层开采条件下，大孔径顺层长钻孔对消除煤层突出危险性具有显著作用。
关键词： 煤与瓦斯突出； 大孔径顺层长钻孔； 钻孔卸压； 预抽煤层瓦斯； 数值模拟
采用基于固气渗流 － 应力 － 损伤耦合动力学模 型开发的 RFPA2D － Flow 软件，对潘三矿 17171 （ 1） 工作面大孔径顺层长钻孔进行数值模拟，分析大孔
径顺层长钻孔卸压预抽煤层瓦斯消突作用，并结合 潘三矿现场试验对煤层消突效果进行考察。
很多学者认为，煤与瓦斯突出的动力是地应力 和瓦斯压力，而煤体抵抗破坏的能力则阻碍突出的 发生［1］。区域 防 突 措 施 主 要 有 保 护 层 开 采 和 预 抽 煤层瓦斯，在不具备保护层开采条件下，采用顶底板 巷穿层钻孔预抽突出煤层瓦斯是现在普遍采用的区 域消突措施，但是，由于穿层钻孔煤孔段短，同时，穿 层钻孔需要布置顶底板岩石巷道，成本高，随着钻进 技术的发展，尝试采用大孔径顺层长钻孔卸压预抽 煤层瓦斯可有效提高施工速度和降低成本［2］。
Abstract： In order to recognize the removing outburst effect of the borehole pressure relief and gas drainage of large diameter hole along the seam in a microscopic view，numerical simulation was studied on 17171（ 1） working face in Pansan Coal mine by the RFPA2D － Flow code． According to the numerical simulation，if the hole diameter increased 2 times，the displacement of coal above the hole increased 8． 4 times，and gas flow around the hole increased 1． 37 times； when the hole spacing was 2 meters，the gas drainage was effective from the coal between the two holes，maximum permeability coefficient of coal increased 250 times． According to the fieldwork experimentation，after adopting the large diameter hole along the seam technology，the test results of removing outburst region in haulage gate and tail entry met regulatory requirements，and forecast the heading face outburst risk 55 times，no indicators overrun． It proves that in the condition of lacking protective seam，the large diameter hole along the seam has significant effect to remove outburst of seam． Key words： coal and gas outburst； large diameter hole along the seam； borehole pressure relief； gas drainage from coal seam； numerical simulation
中图分类号： TD713
文献标志码： A
文章编号： 1003 － 496X（ 2012） 05 － 0008 － 04
Study on Removing Outburst Effect with Large Diameter Hole Along the Seam
YU Yan1 ，LIU Ze － gong1，2 ，WANG Kun3 ，PENG Wei1 （ 1． School of Energy and Safety，Anhui University of Science and Tecቤተ መጻሕፍቲ ባይዱnology，Huainan 232001，China； 2． Provincal and MOE Joint