碎软煤层顶板长钻孔定向压裂瓦斯超前治理工程实践 被引量：1

1

作者 贾秉义 李树刚 +1 位作者 陈冬冬 张群 《煤田地质与勘探》 北大核心 2025年第3期34-43,共10页

【目的和方法】针对碎软强突煤层瓦斯含量高、压力大,区域预抽钻孔施工过程中喷孔强度大易造成瓦斯超限,钻孔施工效率低等问题,在分析现有区域瓦斯超前抽采卸压技术现状及适应性、近煤层顶板钻孔间接压裂的裂缝扩展延伸特征研究基础上,... 【目的和方法】针对碎软强突煤层瓦斯含量高、压力大,区域预抽钻孔施工过程中喷孔强度大易造成瓦斯超限,钻孔施工效率低等问题,在分析现有区域瓦斯超前抽采卸压技术现状及适应性、近煤层顶板钻孔间接压裂的裂缝扩展延伸特征研究基础上,提出了泥岩层顶板长钻孔套管内定向喷砂射孔分段水力加砂压裂区域瓦斯超前抽采卸压技术,并根据地层特征优化设计了钻孔孔身结构。在安徽淮北芦岭煤矿开展了现场工程试验,完成1个钻孔的钻探施工和套管固孔,孔深520 m,下入一级套管110 m,直径219 mm,二级套管520 m,直径114.3 mm,水泥浆带压固孔。分9段进行射孔压裂,累计射孔39次,形成78个孔眼;单段注液量210~420 m^(3),最大泵注压力17.8~28.3 MPa,加砂比例2.5%~3.3%。【结果与结论】压裂钻孔抽采第257天时,累计抽采瓦斯纯量超过8×10^(5)m^(3),区域预抽率达15.5%。压裂钻孔水平段左右两侧0~15 m和15~30 m范围内瓦斯体积分数降幅分别达27.05%和11.36%;距压裂钻孔平面距离0、15 m处瓦斯压力由2.78 MPa分别降低至1.14 MPa和1.75 MPa,压力降低幅度超过37%。区域瓦斯超前抽采卸压效果明显,技术可行性和有效性得到了验证。超前抽采卸压区域预抽钻孔百孔喷孔率和喷孔强度分别降低了57.89%和67.11%;预抽钻孔一次成孔率提高19%,补孔率降幅达74.87%,钻机施工平均台班效率同比提高了34%。预抽钻孔施工期间,未发生瓦斯异常事件,安全效益显著。该技术可为类似地质条件矿井瓦斯灾害超前治理提供借鉴,已进一步推广至淮南矿区。 展开更多

关键词 碎软煤层 超前抽采卸压 定向压裂 顶板长钻孔 泥岩 瓦斯抽采

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顶板长钻孔替代高抽巷抽采控瓦斯与采空区注氮防火耦合治理研究 被引量：6

2

作者 郭长恒 邢玉忠 《中国矿业》 北大核心 2020年第4期97-103,共7页

高瓦斯矿井易自燃煤层,工作面受上隅角瓦斯超限与采空区遗煤自燃双重威胁。为解决高抽巷抽采瓦斯导致采空区氧化带面积变大、增大遗煤自燃危险性的问题,以顶板长钻孔替代高抽巷,配合进风巷侧注氮,通过对长钻孔参数与注氮参数的优化,进... 高瓦斯矿井易自燃煤层,工作面受上隅角瓦斯超限与采空区遗煤自燃双重威胁。为解决高抽巷抽采瓦斯导致采空区氧化带面积变大、增大遗煤自燃危险性的问题,以顶板长钻孔替代高抽巷,配合进风巷侧注氮,通过对长钻孔参数与注氮参数的优化,进行防火与控瓦斯耦合治理的研究。以中兴煤业1401工作面实测数据结合ANSYS数值模拟,研究了长钻孔数量、位置对工作面上隅角瓦斯的影响规律,获得以5个直径300 mm、距回风巷10 m、距煤层底板15 m的顶板长钻孔替代高抽巷的最优方案。在此基础上,为保障对采空区遗煤自燃的有效控制,研究了注氮量与注氮位置对采空区氧化带分布的影响规律,获得在进风巷侧氧化带与散热带分界位置注入5.5 m 3/min的氮气,将采空区氧化带宽度降至25 m的优选结果。通过对上隅角瓦斯与采空区遗煤自燃的综合控制,保证了工作面的安全生产。 展开更多

关键词 顶板长钻孔 瓦斯抽采 注氮防火 耦合治理 数值模拟

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李村煤矿顶板定向长钻孔瓦斯抽采参数优化研究 被引量：6

3

作者 申海生 邹虎 +5 位作者 刘垒 赵春洲 王彦敏 曹良伟 田锦绣 田珑 《煤炭工程》 北大核心 2024年第1期98-104,共7页

针对高抽巷工程量大、成本高、影响采掘接替等问题,分析了顶板定向长钻孔的合理布置范围、抽采机理及关键影响因素,并根据正交实验和方差分析确定了抽采效果敏感性指标。在李村煤矿1305工作面进行了顶板定向长钻孔代替高抽巷的试验,试... 针对高抽巷工程量大、成本高、影响采掘接替等问题,分析了顶板定向长钻孔的合理布置范围、抽采机理及关键影响因素,并根据正交实验和方差分析确定了抽采效果敏感性指标。在李村煤矿1305工作面进行了顶板定向长钻孔代替高抽巷的试验,试验结果表明:顶板定向长钻孔达到了高抽巷瓦斯抽采的效果,将上隅角瓦斯浓度控制在安全范围内,且其施工进度快,成本低,有效解决了李村矿采掘接替紧张的局面。 展开更多

关键词 顶板定向长钻孔 高抽巷 采空区 抽采参数优化

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综采面顶板走向大直径长钻孔瓦斯抽采技术参数的研究 被引量：27

4

作者 赵耀江 郭海东 袁胜军 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2009年第1期74-77,共4页

通过对采场上覆岩层运移规律的研究,分析了关键层、"O"形圈与瓦斯抽采最优汇集区域的关系,建立了瓦斯运移规律的数学模型,运用UDEC软件对该模型进行了数值模拟解算,确定了顶板大直径长钻孔瓦斯抽采的钻孔布置方式及合理参数,... 通过对采场上覆岩层运移规律的研究,分析了关键层、"O"形圈与瓦斯抽采最优汇集区域的关系,建立了瓦斯运移规律的数学模型,运用UDEC软件对该模型进行了数值模拟解算,确定了顶板大直径长钻孔瓦斯抽采的钻孔布置方式及合理参数,为实现煤与瓦斯高效、安全共采奠定了基础。 展开更多

关键词 瓦斯运移 顶板大直径长钻孔 瓦斯抽采 技术参数

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大直径顶板定向长钻孔替代高抽岩巷的瓦斯抽采效果分析 被引量：36

5

作者 李宏 马金魁 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第7期304-310,共7页

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... 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。 展开更多

关键词 大直径顶板定向长钻孔 高抽岩巷 瓦斯抽采 裂隙带 瓦斯富集区

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碎软煤层顶板梳状长钻孔水力压裂区域瓦斯高效抽采模式 被引量：19

6

作者 陈冬冬 王建利 +1 位作者 贾秉义 席杰 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2022年第8期29-36,共8页

瓦斯区域超前治理是实现煤矿安全、高效及智能化开采的重要保障,针对碎软煤层区域瓦斯高效抽采难题,以陕西韩城矿区3号煤层为研究对象,提出井下煤层顶板梳状长钻孔水力压裂区域瓦斯抽采模式。采用理论分析、数值模拟和现场试验等多手段... 瓦斯区域超前治理是实现煤矿安全、高效及智能化开采的重要保障,针对碎软煤层区域瓦斯高效抽采难题,以陕西韩城矿区3号煤层为研究对象,提出井下煤层顶板梳状长钻孔水力压裂区域瓦斯抽采模式。采用理论分析、数值模拟和现场试验等多手段相结合的方法,验证模式适用性,阐明紧邻煤层顶板梳状钻孔压裂裂缝延展规律、抽采机理和压裂曲线特征,进而建立适用于500 m孔深的集地质条件动态分析、分段水力压裂、封隔器遇阻解卡和压裂范围连续探查于一体的顶板梳状长钻孔裸眼分段水力压裂关键技术体系,实现煤层顶板梳状钻孔主孔轨迹距离煤层5 m左右、多段均匀压裂、压裂范围全孔监测和孔内事故高效处理。以此为基础,在韩城桑树坪二号井开展2孔次的工程实践:压裂主孔深度588 m、距3号煤层2 m左右,单孔压裂6段,压裂范围探查深度381 m、压裂影响半径20 m以上;压裂后,钻孔抽采瓦斯平均体积分数40%以上、瓦斯抽采量1 m3/min以上,抽采效果是常规钻孔的4倍,120 d瓦斯抽采有效半径可达9 m,实现了碎软煤层瓦斯区域高效抽采。并提出了适用于碎软煤层大区域瓦斯抽采以及高瓦斯压力碎软强突煤层远程区域抽采卸压等规模化应用技术思路。 展开更多

关键词 区域瓦斯超前抽采技术 水力压裂 顶板梳状长钻孔 碎软煤层 煤层增透

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大直径顶板裂隙带走向长钻孔瓦斯抽采层位研究 被引量：3

7

作者 欧阳剑 任威 +1 位作者 张校勇 孙维吉 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第4期420-426,共7页

为解决高河能源高强度开采导致综放工作面瓦斯涌出量大的问题,采用理论计算和相似材料模拟相结合的方法在E2306工作面进行了大直径顶板裂隙带走向长钻孔瓦斯抽采技术的研究。研究结果表明:裂隙带发育高为18~89.63 m,并结合煤层顶板岩性... 为解决高河能源高强度开采导致综放工作面瓦斯涌出量大的问题,采用理论计算和相似材料模拟相结合的方法在E2306工作面进行了大直径顶板裂隙带走向长钻孔瓦斯抽采技术的研究。研究结果表明:裂隙带发育高为18~89.63 m,并结合煤层顶板岩性,确定钻孔最佳布孔层位在18~38 m;将优化层位在现场设计施工钻孔,钻场稳定阶段平均抽采纯量为7.64 m^(3)/min,最大抽采纯量达到10.72 m^(3)/min,平均抽采体积分数为3.49%,最大抽采体积分数达9.22%,大直径顶板裂隙带走向长钻孔累计抽采瓦斯911200 m^(3);通过对单孔抽采数据进行分析,进一步优化大直径顶板裂隙带长钻孔参数,垂直方向为煤层上方20~25 m,水平位置宜布置在30~50 m内,抽采后工作面隅角瓦斯平均体积分数为0.24%,瓦斯治理效果较好。 展开更多

关键词 瓦斯抽采 相似材料模拟 大直径顶板走向长钻孔 层位

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基于CFD数值模拟的顶板走向长钻孔瓦斯抽采效果及参数优化 被引量：18

8

作者 武旭东 邢玉忠 《矿业安全与环保》 北大核心 2019年第6期107-112,共6页

为了提高龙泉矿4301综放工作面顶板走向长钻孔的瓦斯抽采效果,采用Fluent数值模拟软件研究长钻孔抽采前后采空区瓦斯分布特征,通过对比分析钻孔终孔于不同层位下钻孔的瓦斯抽采效果,确定了顶板长钻孔布置的基本原则和最佳布置层位,并以... 为了提高龙泉矿4301综放工作面顶板走向长钻孔的瓦斯抽采效果,采用Fluent数值模拟软件研究长钻孔抽采前后采空区瓦斯分布特征,通过对比分析钻孔终孔于不同层位下钻孔的瓦斯抽采效果,确定了顶板长钻孔布置的基本原则和最佳布置层位,并以此对钻孔间距和钻孔数量进行优化设计,现场验证结果表明:随着钻孔间距的增大,钻孔抽采瓦斯纯流量先增加后减少,上隅角瓦斯浓度呈现“高—低—高”的变化趋势,且在钻孔间距为10 m时抽采瓦斯纯流量达到15.72 m 3/min,上隅角瓦斯浓度基本在0.54%左右;随着钻孔数量的增加,上隅角瓦斯浓度逐渐降低且降速逐渐减小,抽采瓦斯纯流量逐渐增加但增速减小。综合考虑瓦斯抽采效果及钻孔工程量,优化确定钻孔终孔垂直高度为25 m,钻孔数量为5个,钻孔间距为10 m,此条件下瓦斯抽采效果较佳。 展开更多

关键词 瓦斯抽采 顶板走向长钻孔 钻孔间距 钻孔数量 瓦斯纯流量 瓦斯浓度

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高瓦斯煤层群顶板定向长钻孔抽采技术研究 被引量：21

9

作者 张育磊 《矿业安全与环保》 北大核心 2022年第1期59-64,共6页

为了解决近距离煤层群瓦斯易超限问题,提出采用顶板定向长钻孔抽采技术。以万峰煤矿1201工作面为工程背景,采用数值模拟和理论计算方法,研究煤层开采后对邻近煤层的影响及合理的钻孔布置位置。受煤层开采影响,上下邻近煤层会发生卸压,... 为了解决近距离煤层群瓦斯易超限问题,提出采用顶板定向长钻孔抽采技术。以万峰煤矿1201工作面为工程背景,采用数值模拟和理论计算方法,研究煤层开采后对邻近煤层的影响及合理的钻孔布置位置。受煤层开采影响,上下邻近煤层会发生卸压,导致瓦斯解吸,为了保障抽采效果,顶板定向长钻孔应布置在靠近回风巷的断裂带,在水平方向上要避开重新压实区。现场应用结果表明,瓦斯抽采过程可分为增长阶段、稳定阶段和衰减阶段,在稳定阶段抽采瓦斯浓度达60%~70%、瓦斯纯流量达5~6 m^(3)/min、上隅角瓦斯浓度维持在0.3%~0.4%,抽采效果较好;增长阶段和衰减阶段抽采效果有所降低,分析认为这是由于断裂带范围未发展到顶板定向长钻孔位置和钻孔高度降低后钻孔完整性遭到破坏所致,可采取辅助措施对这两个阶段的邻近层和采空区瓦斯进行加强抽采。 展开更多

关键词 近距离煤层群 瓦斯抽采 顶板定向长钻孔 数值模拟 理论计算 钻孔位置 抽采效果

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碎软低渗煤层顶板定向长钻孔水力加砂分段压裂工程应用 被引量：11

10

作者 刘乐 张俭 +2 位作者 方秦月 王晨阳 赵继展 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第8期91-100,共10页

随着矿井采掘活动不断向深部延伸,碎软、低渗煤层瓦斯抽采难度增加,矿井瓦斯治理面临更大挑战。常规水力压裂煤层增透措施存在压裂不均匀、压裂排量低、压裂覆盖范围小及裂缝易闭合等不足。基于此,提出碎软煤层顶板定向长钻孔水力加砂... 随着矿井采掘活动不断向深部延伸,碎软、低渗煤层瓦斯抽采难度增加,矿井瓦斯治理面临更大挑战。常规水力压裂煤层增透措施存在压裂不均匀、压裂排量低、压裂覆盖范围小及裂缝易闭合等不足。基于此,提出碎软煤层顶板定向长钻孔水力加砂分段压裂煤层增透区域瓦斯超前预抽的技术方案,研发了“定向喷砂射孔+加砂分段压裂”复合工艺技术,形成了多手段、多角度考察分段加砂压裂影响范围和压裂后煤层瓦斯抽采效果分析为一体的压裂效果评价方法。在山西阳泉矿区新景煤矿保安区北六、北七工作面开展工业性试验,完成2个压裂钻孔(孔深均为609 m)定向喷砂射孔、水力加砂分段压裂工程试验。累计定向喷砂射孔80次,其中1号压裂孔定向喷砂射孔30次,2号压裂孔定向喷砂射孔50次,砂比2%~3%、定向喷砂射孔压力22.6~28.6 MPa,共计注入射孔液1 072 m^(3),使用石英砂19.84 t。实施水力加砂分段压裂16段,1号压裂孔分6段压裂,2号压裂孔分10段压裂,单段注入压裂液153.76~235.11 m^(3)、平均砂比2.02%~2.56%、共计注入核桃壳砂36.48 t、压裂液2 808.57 m^(3)。采用孔内瞬变电磁法、微量示踪剂法等手段确定压裂影响半径20~38 m。统计压裂后1号钻场、2号钻场100 d瓦斯抽采数据,其中1号钻场平均瓦斯抽采体积分数43.97%,平均瓦斯抽采混合流量1.61 m^(3)/min,日均瓦斯抽采纯量1 025.11 m^(3);2号钻场平均瓦斯抽采体积分数23.17%,平均瓦斯抽采混合流量8.56 m^(3)/min,日均瓦斯抽采纯量2 810.6 m^(3)。1号钻场、2号钻场较邻近区域顺层钻孔瓦斯抽采分数提高了3.36倍和6.38倍,百米钻孔瓦斯抽采纯量提高了16.44倍和45.14倍;较千米钻孔瓦斯抽采体积分数提高10.53倍和19.99倍,百米钻孔瓦斯抽采纯量提高了5.61倍和15.42倍。结果表明,该技术在煤矿井下实现大排量、高砂比,连续水力压裂作业,压裂后煤层透气性显著提高,为碎软煤层区域瓦斯治理提供技术借鉴。 展开更多

关键词 碎软煤层 顶板定向长钻孔 加砂分段压裂 定向喷砂射孔 瓦斯抽采

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寺河矿顶板走向长钻孔瓦斯抽采参数优化模拟研究 被引量：14

11

作者 郝长胜 王浩天 贾廷贵 《矿业安全与环保》 北大核心 2021年第6期40-46,共7页

为了解决寺河矿5309工作面上隅角瓦斯超限的问题,采用顶板走向长钻孔抽采瓦斯的方式进行瓦斯治理,运用FLUENT软件模拟分析布置于平行回风巷且孔间距为10 m的顶板走向长钻孔束在不同参数条件下的瓦斯抽采效果。研究结果表明:随着顶板走... 为了解决寺河矿5309工作面上隅角瓦斯超限的问题,采用顶板走向长钻孔抽采瓦斯的方式进行瓦斯治理,运用FLUENT软件模拟分析布置于平行回风巷且孔间距为10 m的顶板走向长钻孔束在不同参数条件下的瓦斯抽采效果。研究结果表明:随着顶板走向长钻孔束与底板垂直距离的增加,钻孔抽采瓦斯纯流量先增大后减小,上隅角瓦斯浓度呈增高的趋势;随着顶板走向长钻孔束与回风巷水平距离的增加,钻孔抽采瓦斯纯流量先增大后减小,上隅角瓦斯浓度呈先降低后增高的趋势。经对比分析确定顶板走向长钻孔束最佳抽采位置距顶板垂直高度为38 m、距回风巷25 m,在此区域内钻孔抽采瓦斯纯流量可达15.03 m^(3)/min,5309工作面上隅角瓦斯浓度降低至0.20%,瓦斯治理效果显著。 展开更多

关键词 覆岩“三带” 采空区 上隅角 瓦斯抽采 顶板走向长钻孔 数值模拟

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煤层顶板定向长钻孔水力加砂分段压裂技术与装备 被引量：7

12

作者 张俭 刘乐 +2 位作者 赵继展 孙四清 王晨阳 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2022年第8期37-44,共8页

针对碎软煤层渗透率低、瓦斯抽采衰减快、压裂不均匀、裂缝易闭合、瓦斯抽采效果差、无法实现区域瓦斯超前预抽的问题,提出了煤层顶板定向长钻孔水力加砂分段压裂强化瓦斯抽采的技术思路,研发适合煤矿井下煤层顶板定向长钻孔水力加砂分... 针对碎软煤层渗透率低、瓦斯抽采衰减快、压裂不均匀、裂缝易闭合、瓦斯抽采效果差、无法实现区域瓦斯超前预抽的问题,提出了煤层顶板定向长钻孔水力加砂分段压裂强化瓦斯抽采的技术思路,研发适合煤矿井下煤层顶板定向长钻孔水力加砂分段压裂煤层增透技术,研制了成套的煤矿井下水力加砂压裂泵组装备、定向喷砂射孔装置及工具组合、防砂封隔器及工具组合。水力压裂泵组装备最大排量90 m^(3)/h,最大泵注压力70 MPa,最大携砂能力20%,支撑剂粒径小于等于1 mm;定向喷砂射孔装置通过水压驱动喷射器定向,最大旋转角度180°;防砂封隔器最大承压70 MPa,最大膨胀系数为2。研发的定向长钻孔连续定向喷砂射孔工艺技术和定向长钻孔拖动式水力加砂分段压裂工艺技术,在山西阳泉新景煤矿井下开展工程试验,完成2个压裂钻孔(孔深均为609 m)共计16段水力加砂分段压裂施工,累计实施80次定向喷砂射孔作业,石英砂的体积分数2%~3%,定向喷砂射孔压力22.6~28.6 MPa,共计使用石英砂19.8 t;水力加砂分段压裂单段注入压裂液153.8~235.1 m^(3)、核桃壳砂的体积分数2.02%~2.56%,累计注入压裂液2808.57 m^(3),注入核桃壳砂36.47 t;综合评价本次水力加砂分段压裂影响半径为20~38 m,统计分析压裂后2个钻场100 d瓦斯抽采数据,1号钻场、2号钻场日均瓦斯抽采纯量分别为1025、2811m^(3)。试验结果表明:压裂装备加砂量大,施工排量大,能够实现连续作业,压裂后煤层透气性显著增加,极大地提高瓦斯抽采浓度和瓦斯抽采纯量。研究成果对碎软煤层区域瓦斯增透提供新思路,为我国类似矿区区域瓦斯超前治理提供技术借鉴。 展开更多

关键词 水力加砂分段压裂 顶板定向长钻孔 定向喷砂射孔装置 加砂压裂泵组 定向喷砂射孔

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裂缝带顺层长钻孔瓦斯抽采技术研究 被引量：3

13

作者 郝钢 王飞 +3 位作者 王永文 贺志宏 刘斌 申龙 《中国煤炭》 2021年第4期59-64,共6页

为进一步提高采空区裂缝带瓦斯抽采效果、降低矿井瓦斯治理成本,保证工作面安全回采,曙光煤矿引进大直径顶板定向长钻孔技术对工作面覆岩裂缝带瓦斯进行抽采,同时对高位定向钻孔布置层位及施工工艺进行了研究。现场工业性试验表明,垂直... 为进一步提高采空区裂缝带瓦斯抽采效果、降低矿井瓦斯治理成本,保证工作面安全回采,曙光煤矿引进大直径顶板定向长钻孔技术对工作面覆岩裂缝带瓦斯进行抽采,同时对高位定向钻孔布置层位及施工工艺进行了研究。现场工业性试验表明,垂直方向上定向钻孔层位布设于裂缝带中下部瓦斯聚集区域17.1~22.8 m;水平方向上钻孔分布范围距回风巷15~35 m,钻孔间距为10 m。与普通高位钻孔抽采技术相比,该套技术不仅大幅减少高位钻场数量和钻孔进尺量,显著缩短施工工期和降低施工成本,而且瓦斯抽采效果明显优于常规钻进技术,平均单孔瓦斯抽采纯量由0.15 m^(3)/min提高到1.55 m^(3)/min,提高了9倍;钻孔抽采寿命由18~33 d提高到146 d以上,提高了4倍以上。 展开更多

关键词 高瓦斯 裂缝带 大直径顶板定向长钻孔 高位钻孔 瓦斯抽采

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近距离薄煤层群首采层卸压瓦斯协同抽采技术研究 被引量：5

14

作者 倪廉钦 李忠备 +3 位作者 高杰 付光胜 张晓玉 袁安营 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期70-77,共8页

为有效解决近距离薄煤层群开采首采层上、下邻近层大量卸压瓦斯涌入的治理问题,以某煤矿为研究对象,采用理论分析和数值模拟的方法,研究近距离薄煤层群开采条件下卸压瓦斯运移规律,并根据富集特征确定卸压瓦斯抽采钻孔的空间位置。研究... 为有效解决近距离薄煤层群开采首采层上、下邻近层大量卸压瓦斯涌入的治理问题,以某煤矿为研究对象,采用理论分析和数值模拟的方法,研究近距离薄煤层群开采条件下卸压瓦斯运移规律,并根据富集特征确定卸压瓦斯抽采钻孔的空间位置。研究结果表明:首采层开采覆岩导气裂隙带最大发育高为10.3~23.2 m。设计超大直径顺层预抽钻孔高0.8 m,宽2.08 m;顶板定向长钻孔终孔最优抽采位置为垂直距离开采层顶板15.0~23.0 m,水平距离回风侧20.5~27.5 m;2条埋管抽采最佳错距为距底板高1.1,1.7 m,深入采空区11.3,20.8 m。优化后的布置参数应用于现场实践,试验工作面回采期间上隅角瓦斯体积分数保持在0.7%以下。研究结果能够实现近距离薄煤层群开采条件下卸压瓦斯高效抽采,保证矿井安全高效生产。 展开更多

关键词 近距离薄煤层群 裂隙发育 协同抽采 超大直径顺层钻孔 顶板定向长钻孔 埋管抽采

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以孔代巷瓦斯抽采工艺技术应用 被引量：7

15

作者 乔伟 《矿业安全与环保》 CAS 北大核心 2024年第3期92-96,106,共6页

为解决新源煤矿12214工作面上隅角瓦斯超限问题,考察了该工作面顶板岩性,研究了顶板裂隙带范围及其对采空区瓦斯流动聚积的影响,对瓦斯涌出量来源进行了分析,确定在不同层位施工一组共7个顶板高位定向长钻孔进行瓦斯抽采,并与一段高抽... 为解决新源煤矿12214工作面上隅角瓦斯超限问题,考察了该工作面顶板岩性,研究了顶板裂隙带范围及其对采空区瓦斯流动聚积的影响,对瓦斯涌出量来源进行了分析,确定在不同层位施工一组共7个顶板高位定向长钻孔进行瓦斯抽采,并与一段高抽巷瓦斯抽采效果进行对比。结果表明:历经5个月回采,顶板高位定向长钻孔组与高抽巷平均抽采瓦斯浓度分别为17.24%、21.32%,抽采瓦斯纯流量分别为3.71、3.37 m^(3)/min,回采期间上隅角平均瓦斯浓度分别为0.42%、0.49%。研究表明,顶板高位定向长钻孔影响范围比高抽巷大,抽采瓦斯纯流量提高了10.09%,施工成本比高抽巷低,且施工效率更高,极大地缓解了高抽巷掘进速度对采煤工作面投产的制约,证明顶板高位定向长钻孔能够有效替代高抽巷进行矿井瓦斯抽采。 展开更多

关键词 瓦斯抽采 上隅角 瓦斯涌出来源 顶板高位定向长钻孔 高抽巷 瓦斯抽采效果

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高突矿井大采高工作面瓦斯抽采技术及实践 被引量：21

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作者 李宏 刘明举 高宏 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期99-104,共6页

为解决大采高厚煤层工作面回采期间瓦斯超限难题,应用顶板走向长钻孔中位钻孔和下临近层底板定向长钻孔等瓦斯抽采措施,对回采面瓦斯进行了多源头治理。通过对顶板走向长钻孔的抽采效果考察,确定其垂直层位为40±5m范围、水平层位为... 为解决大采高厚煤层工作面回采期间瓦斯超限难题,应用顶板走向长钻孔中位钻孔和下临近层底板定向长钻孔等瓦斯抽采措施,对回采面瓦斯进行了多源头治理。通过对顶板走向长钻孔的抽采效果考察,确定其垂直层位为40±5m范围、水平层位为50±10m范围为最佳瓦斯抽采区域;中位钻孔合理的垂直层位为20m左右,水平层位为45~50m范围抽采效果最佳;下临近层底板定向长钻孔是拦截下部5#煤和7#煤向上部采掘空间涌出瓦斯的有效手段,其最佳的水平层位为距巷道轮廓线20m范围,垂直层位为钻孔布置在下临近层煤层中。通过对3种不同瓦斯治理措施的综合评价考察,确定顶板走向长钻孔是治理回采面最为有效的措施,其抽采量占工作面回采期间总抽采量的79.6%,中位钻孔抽采和下临近层底板定向长钻孔抽采是回采面回采期间的辅助性措施。措施使用后,工作面上隅角瓦斯浓度保持在0.4%~0.6%之间,有效保证了工作面的安全高效回采。 展开更多

关键词 上隅角 中位钻孔 顶板走向长钻孔 底板定向长钻孔

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近距离煤层群瓦斯异常区综采面瓦斯综合治理技术 被引量：3

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作者 王跃明 王金光 +3 位作者 张延国 李世俊 龚爽 李二鹏 《中国煤炭》 北大核心 2014年第12期96-99,共4页

为了解决镇城底矿综采面瓦斯浓度经常超限影响生产的难题,通过现场考察,分析了形成瓦斯异常区域的原因,对22611综采面上隅角瓦斯积聚的机理进行研究,据此提出优化通风系统、顶板走向水平长钻孔抽放、上隅角双埋管抽放相结合的综合治理措... 为了解决镇城底矿综采面瓦斯浓度经常超限影响生产的难题,通过现场考察,分析了形成瓦斯异常区域的原因,对22611综采面上隅角瓦斯积聚的机理进行研究,据此提出优化通风系统、顶板走向水平长钻孔抽放、上隅角双埋管抽放相结合的综合治理措施,并安装监测设备进行监控。现场监测结果表明:该综合措施治理综采面瓦斯积聚效果明显,确保了瓦斯异常综采面的安全高效生产,为类似条件下低瓦斯矿井综采面瓦斯的防治提供了借鉴。 展开更多

关键词 瓦斯积聚 优化通风系统 顶板走向水平长钻孔抽放 上隅角双埋管抽放 监测设备

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