顶板长距离裂隙带钻孔替代高抽巷抽采技术研究下载

weixin_39821260 2020-10-02 12:00:39

为解决中兴煤矿高抽巷掘进工程量大、投入成本高、时间长等问题,该矿引进ZDY6000LD型千米定向钻机,并在1(02)09工作面进行了顶板定向长距离钻孔替代高抽巷抽采试验,试验结果表明,顶板长距离定向钻孔抽采瓦斯浓度在60%以上,平均抽采纯量达5.2m3/min,实现了"以孔代巷"瓦斯抽采。
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为解决中兴煤矿高抽巷掘进工程量大、投入成本高、时间长等问题,该矿引进ZDY6000LD型千米定向钻机,并在1(02)09工作面进行了顶板定向长距离钻孔替代高抽巷抽采试验,试验结果表明,顶板长距离定向钻孔抽采瓦斯浓度在60%以上,平均抽采纯量达5.2m3/min,实现了"以孔代巷"瓦斯抽采。

为解决沙曲煤矿高抽巷掘进工程量大,投入大,消除瓦斯事故隐患需要花费较多的时间、空间和费用等问题,结合从德国引进的大孔径长距离定向钻机,在14205工作面顶板布置了大孔径长距离钻孔替代走向高抽巷抽采瓦斯,在24207工作面试验了大孔径长距离钻孔替代倾向高抽巷抽采瓦斯。结果表明,大孔径长距离钻孔抽采瓦斯效果显著,抽采浓度在60%以上,平均抽采量达4.2 m3/m in,3~4个长距离钻孔能够代替走向高抽巷。预测5个ADR-250型钻机钻孔能够替代倾向高抽巷,实现了大孔径长距离钻孔替代高抽巷抽采瓦斯,为瓦斯抽采提供新的技术途径。

为进一步提高采空区裂隙带瓦斯抽采效果以保障工作面回采期间安全，提出了一种大直径顶板定向长钻孔（203 mm）进行采动区裂隙带瓦斯定向抽采技术，并对其施工工艺、钻孔布置合理层位及抽采效果进行了研究。结果表明，钻孔布置的合理垂直高度45～50 m，钻孔与工作面回风侧的水平间距40 m。与高抽岩巷、普通顶板高位钻孔等常规采动区瓦斯治理方法相比，大直径顶板定向长钻孔的抽采量与高抽岩巷相当，是普通顶板高位孔抽采量的2.04倍；工程量大幅度降低，大直径顶板定向长钻孔既能实现高效率抽采，又达到节约工程量、降低施工成本等效果。大直径顶板定向长钻孔的成功应用为以孔代巷及传统顶板高位孔工艺的改进提供了实践基础和发展方向。

为进一步提高采空区裂隙带瓦斯抽采效果以保障工作面回采期间安全，提出了一种高抽钻场结合顶板大直径（Ф203mm）长钻孔的采空区抽采技术，并对该技术的施工工艺、钻孔布置合理层位及抽采效果进行了论述。结果表明，钻孔布置的合理垂直高度45-50m，钻孔与采面回风侧的水平间距40m。与顶板高抽巷、普通顶板高位孔等常规采空区瓦斯治理方法相比，顶板大直径定向长钻孔的抽采量与高抽巷相当，是普通顶板高位孔抽采量的2.04倍；工程量大幅度降低，施工工程费仅为顶板高抽岩巷的10.97%，顶板大直径定向长钻孔既能实现高效率抽采，又达到节约工程量少，降低施工成本等效果。顶板大直径定向长钻孔的成功应用为以孔代巷及传统顶板高位孔工艺的改进提供了实践基础和发展方向。

针对淮南矿区顶板岩层复杂地质条件和瓦斯赋存运移特征,开展了以孔代巷技术研究,从采动裂隙发育规律和钻孔瓦斯抽采特征等方面,分析了高位大直径定向钻孔替代高抽巷的技术原理。通过施工勘探孔探明顶板钻遇地层详细信息,以此优化高位定向钻孔层位布置、钻具组合和钻进参数。瓦斯抽采结果表明:煤层顶板以上38 m层位、距轨道巷煤壁26 m钻孔瓦斯抽采流量大、浓度高;随着高位大直径定向钻孔抽采瓦斯纯量增加,工作面上隅角瓦斯体积分数逐步降低,并稳定在0.03%左右;高位大直径定向钻孔瓦斯抽采纯量平均11.07 m~3/min,平均体积分数31.39%,与邻近高抽巷瓦斯抽采水平相当。应用结果表明,利用以孔代巷技术进行顶板瓦斯抽采是可行的,研究可为井下瓦斯高效抽采与治理提供借鉴。

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