顺层钻孔

摘要： 为研究掘进工作面顺层钻孔机械扩孔的卸压增透效果,以扩孔后的抽采有效影响半径为考察指标,借助COMSOL模拟软件,动态分析机械扩孔后的瓦斯流场,拟合得出扩孔有效影响半径与抽采时间的关系曲线;通过理论分析和多次循环试验,类比同等工况条件下水力造穴钻孔的预抽效果,定量探讨两种施工工艺条件下消突效率的差异。研究得出:机械扩孔钻孔平均抽采浓度为水力造穴钻孔的0.75倍,抽采纯量为后者的1.35倍,循环累计抽采量为水力造穴工艺的1.64倍,增透效果极为显著。

摘要： 顺层钻孔预抽瓦斯技术是降低煤层瓦斯含量的有效方法之一,合理的布孔参数是提高煤层瓦斯预抽效果的关键。为提高顺层钻孔布孔精准性和科学性,建立了含瓦斯煤体流固耦合抽采模型,基于响应面法设计布孔参数优化方案,运用COMSOL Multiphysics模拟软件分析了地质因素(煤层瓦斯含量、透气性系数)和工程因素(抽采负压、钻孔直径、布孔间距)交互作用对钻孔预抽煤层瓦斯的影响规律,提出钻孔间最大瓦斯压力与达标压力比(P_(max)/P_(b))的布孔参数判定指标,创新了煤层“分时分区”式顺层钻孔预抽煤层瓦斯精准布孔方法,得到适用于不同煤层瓦斯赋存特征的最优钻孔布置参数,并进行现场试验。结果表明:预抽初期,相邻钻孔间抽采叠加效应不明显;随着预抽时间延长,抽采叠加效应越发显著,垂直钻孔方向的抽采达标区域逐渐由孤立向复合转变。不同预抽时间下,P_(max)/P_(b)对各因素的敏感性依次为:布孔间距>煤层瓦斯含量>透气性系数>钻孔直径>抽采负压。不同预抽时间下,煤层瓦斯含量和透气性系数的交互作用响应等值线分布密集,2者对P_(max)/P_(b)影响非常显著,并且对P_(max)/P_(b)数值影响较大;工程因素中抽采负压与钻孔直径的交互作用响应等值线呈圆形分布,说明二者交互作用不明显;在布孔间距与地质因素交互作用下,响应等值线沿布孔间距方向更为密集,布孔间距对P_(max)/P_(b)影响仍然是显著的,与单因素分析结果相互佐证。试验工作面采用“分时分区”式顺层钻孔精准布孔方法确定的合理布孔参数依次为:抽采负压24.0 kPa、钻孔直径113 mm、布孔间距6.0 m;经优化预抽钻孔参数后,现场瓦斯预抽效果良好且预抽达标检验合格,实现了煤层瓦斯精准预抽。

摘要： 为实现煤矿瓦斯灾害的精细化防治,以经坊煤业为工程背景,通过分析矿井瓦斯抽采现状,提出顺层钻孔全程预抽瓦斯技术、高位走向钻孔瓦斯抽采技术、采空区密闭埋管抽采技术以及瓦斯抽采钻孔封孔工艺为一体的综放面精细化瓦斯抽采综合治理技术,瓦斯抽采效果大幅度提高,有效实现了经坊煤业综采面瓦斯灾害的防治。

摘要： 为了确定郑庄煤矿综采工作面瓦斯治理技术,结合郑庄煤矿地质条件与瓦斯赋存状况,对工作面瓦斯抽采方法及参数进行了设计,确定了郑庄煤矿综采工作面区域瓦斯治理方法,通过采前预抽和回采期间局部瓦斯治理,有效控制了工作面回采期间瓦斯含量,实现了回采工作面安全高效生产。

摘要： 针对王坡煤矿煤层胶结性差、破碎特点,开展了碎软煤层高压氮气排渣气动定向钻进试验研究,针对钻进装备选型、气动定向工艺、深孔高风压钻进参数等进行研究;在王坡煤矿3306工作面试验完成4个碎软煤层定向钻孔,其中成功试验气动定向开分支2次,平均日进尺达到82.3 m,最大单班进尺72 m,最大孔深437 m,创造软煤气动定向施工孔深记录。试验效果表明:气动定向钻进技术满足王坡矿碎软煤层顺层定向施工要求,钻孔轨迹精准可控,煤层钻遇率高,钻进深度大,钻孔成孔性好,钻进效率高。

摘要： 根据工作采场周围应力特征以及上覆岩层“竖三带”和煤层“横三区”分布理论,通过在顶板裂隙带内布置走向高位钻孔、在工作面动压影响区内布置顺层钻孔以及在回风隅角采取埋管抽采措施等,使得工作面生产期间的瓦斯抽采量提高了198.5%,风排瓦斯量下降了44.6%。表明松软低透煤层回采工作面采用综合瓦斯抽采措施能够有效降低工作面生产期间的风排瓦斯量,提高生产效率。

摘要： 针对侯村煤矿3607回风顺槽因煤层透气性差导致的顺层钻孔预抽瓦斯效率低、预抽时间长及残余瓦斯含量高等问题,研究适用于顺层钻孔的水力冲孔造穴增透技术,并提出分区冲孔造穴方案。现场实践结果表明:采取水力冲孔增透措施后钻孔平均瓦斯抽采浓度达34%,是常规抽采孔的1.9倍,平均瓦斯抽采纯量达2.3 m3/min,是常规抽采孔的6倍,整个瓦斯治理循环时间缩短3 d。

摘要： 针对瓦斯抽采顺层钻孔水力冲孔造穴塌孔严重,抽采效率低的问题,提出钻冲护一体化水力卸压筛管护孔瓦斯高效抽采技术,并研发钻冲护一体化装置,实现瓦斯抽采顺层钻孔钻进、水力冲孔造穴和不提钻随钻下筛管的一体化施工。现场试验结果表明:钻冲护一体化水力卸压筛管护孔瓦斯高效抽采技术筛管下入率达98%,是原有水力冲孔造穴技术的2.18倍,是普通钻孔的1.96倍;钻孔平均瓦斯抽采纯量达到0.258 m^(3)/min,是原有水力冲孔造穴技术的1.8倍,是普通钻孔的4.86倍;钻孔瓦斯流量衰减系数为0.016 d,是原有水力冲孔造穴技术的19.4%,是普通钻孔的48.3%。钻冲护一体化水力卸压筛管护孔瓦斯高效抽采技术提出及装置研发提高了筛管下入率,减小了瓦斯流量衰减系数,有效提高了瓦斯抽采效率。

摘要： 常规技术与参数进行瓦斯抽采难以满足要求,故采用水冲击压裂煤层在单一低透气性煤层改善低透气性,利用冲击力二次破坏煤体使原生裂隙扩展贯通,从而提高煤体透气性。寺家庄矿15301工作面采用顺层钻孔水力压裂增渗强化抽采技术,结果表明,压裂区相较非压裂区平均瓦斯浓度与瓦斯纯量有明显提高,瓦斯浓度提高6倍。

摘要： 中能煤业主要采用顺层钻孔预抽方式解决瓦斯治理,现存在钻孔工程量大、易塌孔、单孔纯量低等问题,在2307工作面试验了“水力造穴+下筛管”技术,通过实施全程水力造穴试验、间隔水力造穴试验、推广运用等3个试验阶段,从单孔抽采纯量、水力造穴钻孔活化效果、综合效率等方面综合分析得出:水力造穴钻孔单孔抽采纯量为普通钻孔的5.55~7.44倍;水力造穴钻孔活化半径为3 m且活化后抽采效率为普通钻孔的5.77倍;水力造穴钻孔的施工速度及成本、抽采效率、成孔率等方面明显优于普通钻孔。

摘要： 通过分析坦家冲煤矿现有顺层封孔工艺的不足,指出顺层钻孔封孔深度未经考察,聚氨酯加水泥砂浆封孔方法不能有效封堵钻孔是造成坦家冲煤矿顺层钻孔封孔质量差、瓦斯抽采困难的主要原因;通过FLAC3D数值模拟软件得出坦家冲煤矿合理封孔深度是10m;通过在井下2362-1工作面机巷利用"两堵一注"囊袋式封孔方法的试验,得出相较于矿井现有封孔方法瓦斯抽采浓度提高25％,抽采流量提高17％的良好效果.

摘要： 选取林华煤矿9号煤层2093回采工作面作为研究试验区,用Ansys模拟软件研究了低透气性突出煤层顺层钻孔预抽瓦斯及防突技术.研究结果表明:选取1.8m钻孔间距抽采效果较好,经抽采效果检验,2093回来工作面回采区域煤层残余瓦斯含量降低到6.21～6.82m3/t,残余瓦斯压力降低到0.28～0.58MPa,煤层瓦斯斯抽采率由24.56％提高到59.89％,该技术对低透气性突出煤层的瓦斯抽采及防突都有良好的效果.

摘要： 随着矿井开采深度的增加,煤层瓦斯压力增大,矿井瓦斯综合治理的任务更加艰巨,提高瓦斯抽采浓度和抽采量是预防瓦斯事故的关键.通过顺层钻孔全程下筛管技术,实现钻孔"打多深、管多深、抽多深",增加了钻孔瓦斯排放通道有效利用长度,解决了"三软"煤层钻孔塌孔、成孔率低等问题,在一定程度上提高了瓦斯抽采效果,为矿井安全生产打下坚实基础.

摘要： 针对突出煤层的区域防突问题,在分析国家现有规定的基础上,提出易抽采突出煤层可以采用顺层钻孔预抽煤层瓦斯的区域防突措施.根据端氏煤矿四年来的工程实践,易抽采煤层实施顺层钻孔预抽煤层瓦斯区域防突措施后,煤体残余瓦斯含量均降至8m3/t以下,区域验证指标钻屑量S小于6kg,钻屑瓦斯解吸指标△h2均小于200Pa.顺层钻孔预抽煤层瓦斯区域防突措施在易抽采煤层中可以达到区域消突的目的.

摘要： 为解决软煤矿区顺层钻孔无法精准横穿工作面难题,首次采用软煤空气螺杆马达定向成孔技术,实现钻孔同时对工作面和待掘煤巷煤层瓦斯治理.首次开发出适合软煤定向钻进的空气螺杆马达、电磁波随钻测量、钻进工艺、筛管护孔等关键技术,并在淮南某矿开展可行性试验属国内外首次.在该煤矿井下成功施工12个孔深大于200m的软煤顺层定向长钻孔,全孔下筛管,最大孔深231m,抽采瓦斯纯量12.56万m3,其抽采效果是常规钻孔抽采量3～4倍,该技术为松软煤层瓦斯高效治理提供了新思路.

摘要： 本文针对低透气性煤层采用了一套新型水压预裂增透消突技术,通过有效实施,合理解决了低透气性煤层的瓦斯治理及防突问题,大大改善工人的工作环境,提高了煤矿生产的效率和安全状况.

摘要： 采用顺层钻孔预抽煤层瓦斯是突出煤层回采工作面一种重要的区域防突措施.采用合理的施工工艺,提高钻孔施工效率和成孔率已成为煤层消突的重要技术.

摘要： 采用压风排渣施工钻孔时,会产生大量粉尘,采用KSC-32Y压气排渣钻孔除尘器可以有效的解决粉尘问题,从除尘器结构、原理、操作、注意事项等方面进行了全面论述.

摘要： 国投新集刘庄煤矿为煤与瓦斯突出矿井,13-1煤鉴定为瓦斯突出煤层.矿井西一采区13煤151301工作面位于无突出危险区,该面为超宽布置的综采工作面,日产量预计达13000吨以上,瓦斯涌出量平均为23.17m3/min.为降低工作面回采瓦斯涌出量,设计从两巷施工覆盖工作面煤体的顺层深孔(孔深多在170m以上),进行瓦斯预抽.由于煤体含水、煤质松软(硬度f=0.26～0.91),钻孔易糊钻、垮孔埋钻,成孔率极低.通过多次调整施工方法,分析改进施工工艺,保证了钻孔有效施工.

摘要： 国投新集刘庄煤矿为煤与瓦斯突出矿井,13-1煤鉴定为瓦斯突出煤层.矿井西一采区13煤151301工作面位于无突出危险区,该面为超宽布置的综采工作面,日产量预计达13000吨以上,瓦斯涌出量平均为23.17m3/min.为降低工作面回采瓦斯涌出量,设计从两巷施工覆盖工作面煤体的顺层深孔(孔深多在170m以上),进行瓦斯预抽.由于煤体含水、煤质松软(硬度f=0.26～0.91),钻孔易糊钻、垮孔埋钻,成孔率极低.通过多次调整施工方法,分析改进施工工艺,保证了钻孔有效施工.

摘要： 本发明公开的保护层机巷高位钻场穿层钻孔抽采被保护层瓦斯的方法，通过在被保护层机巷中间隔布置高位钻场，在每个高位钻场内向被保护层布置三排穿过被保护层的多个穿层钻孔，待每个高位钻场内的钻孔施工完毕后，封孔并接入瓦斯抽采管路进行瓦斯抽采。本发明适用于保护层开采技术中的瓦斯抽采，可在保护层开采前预抽被保护层瓦斯，在保护层开采后实现被保护层卸压瓦斯的抽采。其方法简单、可降低施工成本、缩短开采周期，消除安全隐患，方便安全管理。

摘要： 本发明公开了一种定向长钻孔联合底板穿层钻孔立体化瓦斯抽采方法，通过煤层底板岩巷向煤层顶底板施工定向穿层主钻孔，每间隔20‑30m施工穿层分支钻孔，并对各分支孔进行水力冲孔作业，冲孔压力不低于10MPa，直至完成全部钻孔施工与冲孔工序后，连接抽放管进行采前煤层瓦斯预抽、工作面掘进及回采期间采动卸压瓦斯抽采以及采后老空区瓦斯抽采，服务全过程。该发明利用煤层顶底板穿层定向钻孔交叉穿过煤层，采取水力化增透措施，实现对煤层瓦斯预抽，同时采掘作业进一步松动煤岩层，促进瓦斯解吸，提高定向长钻孔瓦斯抽效果，同时一条底板巷能服务1～2个回采面，大幅减少岩巷掘进工程量，有效缓解矿井“抽、掘、采”接替紧张，促进矿井高效集约化发展。

摘要： 本发明涉及一种消除底抽巷穿层钻孔预抽煤层空白带的钻孔设计方法，属于井下瓦斯抽采技术领域，包括以下步骤：A.划定预抽范围的边界线，确定底抽巷内穿层钻孔的开孔位置P；B.确定边界钻孔轴线PA0和PB0；C.确定第一钻孔轴线，将边界钻孔轴线向预抽范围的中心偏移距离为抽采半径R得到第一偏移线，以第一偏移线与煤层顶板线的交点为圆心且以R为半径得到第一圆，取第一圆与煤层顶板线的内交点与点P连接得到第一钻孔轴线PA1和PB1；D.确定第二钻孔轴线PA2和/或PB2；E.确定第n钻孔轴线PAn和/或PBn，直至AnBn的距离小于抽采直径；F.以PAn、PBn为中心且以R为半径钻孔。本装置解决了现有技术中底抽巷穿层钻孔在预抽煤层布置存在空白带和重复率高的问题。

摘要： 本发明公开的一种保护层风巷高位钻场穿层钻孔抽采被保护层瓦斯的方法，通过在被保护层风巷布置高位钻场，然后在高位钻场内向被保护层用普通钻机和定向钻机分别打直线和弯曲穿层钻孔；待钻孔施工完毕后，封孔并接入瓦斯抽采管路进行瓦斯抽采。该方法用于保护层开采技术中的瓦斯抽采，可在保护层开采前预抽被保护层瓦斯，在保护层开采后实现被保护层卸压瓦斯的抽采。该方法降低了施工成本、缩短了开采周期，消除了安全隐患，方便安全管理。

摘要： 本发明公开的保护层机巷高位钻场穿层钻孔抽采被保护层瓦斯的方法，通过在被保护层机巷中间隔布置高位钻场，在每个高位钻场内向被保护层布置三排穿过被保护层的多个穿层钻孔，待每个高位钻场内的钻孔施工完毕后，封孔并接入瓦斯抽采管路进行瓦斯抽采。本发明适用于保护层开采技术中的瓦斯抽采，可在保护层开采前预抽被保护层瓦斯，在保护层开采后实现被保护层卸压瓦斯的抽采。其方法简单、可降低施工成本、缩短开采周期，消除安全隐患，方便安全管理。

摘要： 本发明涉及一种涉及深层混凝土块、碎石层的旋挖钻孔施工方法，首先做好施工准备，准备下钻，当钻进深层至回填混凝土块、碎石层时，将捞沙钻头换成螺旋钻头将粒径较大的碎石搅动稀松并使尺寸较大的混凝土块破裂，再将螺旋钻头换用截齿硬岩取芯钻头跟进碎石层，然后通过钻机加压将碎石块以及挤密在钻孔侧壁的碎石全部带出钻孔外；最后将截齿硬岩取芯钻头更换为捞沙钻头继续钻进最终成孔，还提供了涉及深层混凝土块、碎石层的专用旋挖钻孔设备，包括旋挖钻机、主卷扬、动力头、钻杆以及钻头，钻头分为岩石螺旋锥钻头、截齿硬岩取芯钻头、捞沙钻头三种类型，本发明根据地质需要更换不同钻头，顺利进行复杂地层结构的钻孔施工。

摘要： 本发明公开了一种定向长钻孔联合底板穿层钻孔立体化瓦斯抽采方法，通过煤层底板岩巷向煤层顶底板施工定向穿层主钻孔，每间隔20‑30m施工穿层分支钻孔，并对各分支孔进行水力冲孔作业，冲孔压力不低于10MPa，直至完成全部钻孔施工与冲孔工序后，连接抽放管进行采前煤层瓦斯预抽、工作面掘进及回采期间采动卸压瓦斯抽采以及采后老空区瓦斯抽采，服务全过程。该发明利用煤层顶底板穿层定向钻孔交叉穿过煤层，采取水力化增透措施，实现对煤层瓦斯预抽，同时采掘作业进一步松动煤岩层，促进瓦斯解吸，提高定向长钻孔瓦斯抽效果，同时一条底板巷能服务1～2个回采面，大幅减少岩巷掘进工程量，有效缓解矿井“抽、掘、采”接替紧张，促进矿井高效集约化发展。

摘要： 本发明公开了一种基于逐层钻孔—应变花技术的残余应力测量钻孔装置，包括：所述样品台通过双向运动组件水平设置于内锥面安装座下方的工作台上，通过双向运动组件实现样品台的前后左右运动调整；所述内锥面安装座上设置有快速压紧块，通过快速压紧块实现显微放大对中组件、钻孔组件在内锥面安装座上的装卸更换；通过钻孔自动进给组件实现安装在内锥面安装座上钻孔组件的高精度运动控制，保证钻孔精度。本发明具有结构简单、操作便捷、测量高效等特点，通过圆锥面配合自动对中的特性和高精度移动平台有效保证钻孔位置的对中精度和钻孔深度的控制精度，大大提高残余应力的测量精度和测量效率。

摘要： 本发明涉及一种消除底抽巷穿层钻孔预抽煤层空白带的钻孔设计方法，属于井下瓦斯抽采技术领域，包括以下步骤：A.划定预抽范围的边界线，确定底抽巷内穿层钻孔的开孔位置P；B.确定边界钻孔轴线PA

摘要： 本实用新型公开了穿层钻孔钻进工程技术领域的一种穿层钻孔钻进工程用的防钻孔偏斜的结构，包括扶正器本体，扶正器本体的上下两端均匀固定安装有固定环，固定环内均匀设置有夹腔，夹腔中均匀设置有第一弹性片，夹腔的内端均匀设置有第二弹性片，第一弹性片的上下两端均匀安装有紧固销钉，扶正器本体的夹腔内端均匀设置有柱形腔，紧固销钉的内端位于柱形腔中均固定连接有连接杆，连接杆的顶部均匀固定安装有锥形块。本实用新型通过弹性片、万向球、弹簧、抵接杆、锥形块、固定环和连接杆的配合，实现在钻井作业时，当弹性片遇到阻点时，能够增加扶正器上下两端的劳动强度，且同时防止钻杆偏斜，因此提高了钻井作业的效率。