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煤矿井下坍塌体水平钻进参数特征与破岩机理
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作者 姚宁平 豆旭谦 +4 位作者 韩兆阳 张国华 孙雨辰 李浩 王力 《煤田地质与勘探》 北大核心 2025年第8期226-237,共12页
【目的】随着煤矿开采深度不断增加,巷道因地应力和矿压作用导致冒顶塌方、人员被埋等灾害风险加剧,钻孔救援是快速构建救援通道的关键手段,但钻进过程面临地质结构复杂、坍塌体稳定性差、钻进效率低等挑战。【方法】为揭示坍塌体钻进... 【目的】随着煤矿开采深度不断增加,巷道因地应力和矿压作用导致冒顶塌方、人员被埋等灾害风险加剧,钻孔救援是快速构建救援通道的关键手段,但钻进过程面临地质结构复杂、坍塌体稳定性差、钻进效率低等挑战。【方法】为揭示坍塌体钻进破岩机理,优化钻进参数与成孔可靠性,实现坍塌体安全高效钻进,研制了冲击−旋转水平钻进与随钻实时监测的大型试验平台,该平台具备9项钻进参数的实时采集或控制能力,包括钻进速度、推进力、钻进压力、旋转压力、冲击压力等,满足钻进全过程的动态监测需求,基于该平台采用M20、C30、C50三类强度材料设计了模拟坍塌体典型组构和结构的模型试验,对比不同强度和状态下钻进参数的变化规律。【结果和结论】钻进行程的曲线形态、钻进速度的突变响应,推进力的跃迁间隔和周期性变化以及旋转压力的波动幅度等参数特征可有效表征被钻岩体的强度水平和赋存状态;进一步结合成孔形态与破碎模式,提出“低冲击−低推进−高转速”策略有助于在透巷段降低扰动、提高钻进稳定性;试验揭示了坍塌体内部“块体尺寸分级响应−破碎模式级联转化−钻进过程循环渐进”的破岩机理:小尺寸松散体易受扰动排出,中尺寸块体在钻进中与松散体形成支撑结构后被进一步破碎并参与排屑循环,大尺寸孤石部分破碎后进入循环,或因完整性高形成贯通通道持续存在,反映钻进过程中的机−岩互馈特性与结构动态演化过程。研究结果为井下坍塌体钻进过程中岩体识别、参数优化与安全控制提供了理论支撑,助力应急救援中的科学决策与精准作业。 展开更多
关键词 钻孔救援 坍塌体钻进 随钻监测 破岩机理 参数识别 煤矿
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近直立特厚煤层岩层破断运移规律研究
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作者 刘旭东 乔浩 +1 位作者 方贤威 朱红伟 《煤炭工程》 北大核心 2025年第1期113-119,共7页
为了研究急倾斜煤层冲击地压灾害致灾机理,通过理论分析与现场实测相结合的方法,建立力学模型研究近直立特厚煤层覆岩破断运移规律。研究结果表明:近直立煤层岩层破断主要集中在直接顶岩层,随工作面开采深度增加,顶板岩层首先出现离层,... 为了研究急倾斜煤层冲击地压灾害致灾机理,通过理论分析与现场实测相结合的方法,建立力学模型研究近直立特厚煤层覆岩破断运移规律。研究结果表明:近直立煤层岩层破断主要集中在直接顶岩层,随工作面开采深度增加,顶板岩层首先出现离层,在重力作用下发生倾倒折断,靠近工作面顶板处的岩块多为倾倒运动,靠近工作面底板处的岩块多为向下滑移运动,采空区中部的岩块多表现为跌落和翻转运动。通过现场测试发现,岩层发生离层、破断受到工作面采动与顶底板的影响,直接顶岩层受工作面采动影响较大,运动较为剧烈,基本顶则较为稳定。通过进一步研究近直立煤层顶底板岩层的垮断情况,为近直立煤层综放开采条件下煤岩层破断运移致灾预报及灾害防控提供借鉴。 展开更多
关键词 近直立特厚煤层 岩层运移 岩层破断 相似模拟 钻孔窥视
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煤层厚度影响下大直径钻孔卸压释能机理 被引量:10
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作者 张东晓 王翔宇 +5 位作者 郭伟耀 张悦颖 赵同彬 吴震 方恒宇 张骞 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期40-50,共11页
煤层厚度变化是影响大直径钻孔卸压效果的重要因素之一。基于等效弹性模量原理建立了大直径钻孔卸压弹性力学模型,以某矿不同工作面为工程背景,研究了不同煤层厚度条件下大直径钻孔卸压煤体应力分布特征和能量释放规律,探讨了煤层厚度... 煤层厚度变化是影响大直径钻孔卸压效果的重要因素之一。基于等效弹性模量原理建立了大直径钻孔卸压弹性力学模型,以某矿不同工作面为工程背景,研究了不同煤层厚度条件下大直径钻孔卸压煤体应力分布特征和能量释放规律,探讨了煤层厚度影响下大直径钻孔卸压释能机理。研究结果表明:当大直径钻孔卸压参数相同时,薄煤层中原岩应力、钻孔切向应力及其塑性区范围均大于厚煤层;大直径钻孔周边应力峰值随煤层厚度增加呈非线性减小趋势,当煤层厚度由1 m增加到9 m,应力峰值由23.2 MPa降低到20.2 MPa,降低12.9%;大直径钻孔卸压释能率随着煤层厚度增加呈减小趋势,当煤层厚度由1 m增加到9 m,大直径钻孔卸压释能率由68.7%降低到45.8%,即相同大直径钻孔卸压参数条件下薄煤层卸压效果更好;当大直径钻孔卸压参数相同时,钻孔切向应力随着煤层厚度增加而减小,导致煤体破碎区和塑性区范围以及存储弹性能释放量减小,即钻孔卸压释能率降低。某矿1208工作面和1203工作面煤层厚度分别为9.08、4.95 m,虽然两工作面采取了相同的大直径钻孔参数,但1208工作面巷道围岩变形破坏更为严重,对大直径卸压钻孔参数优化后,煤体平均钻屑量由2.48 kg/m下降到1.76 kg/m,表明随着煤层厚度增加,需采取减小钻孔间距、增大钻孔直径等措施来达到更好的卸压效果。 展开更多
关键词 冲击地压 大直径钻孔 煤层厚度 应力演化 卸压释能
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煤层群叠加开采覆岩裂隙演化及卸压瓦斯抽采研究 被引量:2
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作者 侯建军 程志恒 +5 位作者 赵哲辰 陈亮 康宁 王恩 杨正凯 李春元 《煤炭工程》 北大核心 2024年第9期78-85,共8页
针对采动裂隙带卸压瓦斯抽采效果不佳导致的工作面上隅角瓦斯超限的问题。以赵家寨煤矿11210工作面为工程背景,采用物理相似模拟实验方法,研究了煤层群叠加开采对上覆岩层采动裂隙的演化特征,并通过现场验证确定了瓦斯抽采的最优层位。... 针对采动裂隙带卸压瓦斯抽采效果不佳导致的工作面上隅角瓦斯超限的问题。以赵家寨煤矿11210工作面为工程背景,采用物理相似模拟实验方法,研究了煤层群叠加开采对上覆岩层采动裂隙的演化特征,并通过现场验证确定了瓦斯抽采的最优层位。结果表明:煤层群叠加开采过程中,在卸压区域外,形成了较大的应力集中,在卸压保护范围内,应力集中现象不明显,且应力峰值小于二1煤层原始应力;煤层群叠加开采引起了采场上覆岩层的叠加卸压,使上覆岩层的位移场发生了叠加变化,岩层最大下沉量进一步增加;煤层群叠加开采结束后,采空区上覆岩层中部岩层被压实,两端岩层裂隙较为发育,形成了一定范围的裂隙发育区。通过现场试验,确定了裂隙带定向长钻孔合理层位的选择,并在现场进行钻孔监测,验证了物理相似模拟结果的合理性。 展开更多
关键词 煤层群开采 覆岩裂隙 相似模拟 定向长钻孔
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抽采钻孔孔周破裂煤体瓦斯径向渗透流态转捩特征试验研究 被引量:3
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作者 张天军 刘荣涛 +2 位作者 潘红宇 庞明坤 武晋宇 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期295-303,共9页
钻孔孔周煤体瓦斯径向渗流流态是反映抽采瓦斯渗流运动的重要因素之一。为探究钻孔孔周煤体的不同孔隙结构和瓦斯压力对瓦斯径向渗流运动特征的影响,分别制作了5种不同级配的含孔试样,利用自主设计的瓦斯径向渗流试验系统,采用稳态渗流... 钻孔孔周煤体瓦斯径向渗流流态是反映抽采瓦斯渗流运动的重要因素之一。为探究钻孔孔周煤体的不同孔隙结构和瓦斯压力对瓦斯径向渗流运动特征的影响,分别制作了5种不同级配的含孔试样,利用自主设计的瓦斯径向渗流试验系统,采用稳态渗流法对含孔试样进行径向渗流试验研究,分析Forchheimer数和非Darcy误差随渗流速度与级配的变化规律,运用Hazen-Dupuit-Darcy方程和雷诺数理论得到了不同流态的流速区间和雷诺数范围。结果表明:(1)通过对Forchheimer数和非Darcy误差随渗流速度变化曲线的分析可知,Forchheimer数随渗流速度呈二次多项式曲线增加,而非Darcy误差呈线性增加,Forchheimer数和非Darcy误差与孔隙结构密切相关,2者都随级配的增大而变大,说明渗流速度和孔周煤体的孔隙结构是瓦斯渗流偏离线性渗流的重要因素;(2)利用Hazen-Dupuit-Darcy方程对瓦斯径向渗透流态进行表征和划分,随着渗流速度的增大,瓦斯径向渗流运动依次出现前达西、达西和Forchheimer流态,且n=0.2与n=0.4的小级配含孔试样易发生达西层流,而n=0.6、n=0.8和n=1.0的含孔试样却更易于发生Forchheimer流态;(3)通过对达西定律应用时压力梯度的相对误差曲线分析可知,相对误差随渗流速度的增大呈现减小、保持稳定、再增大的变化规律,与瓦斯渗流流态随渗流速度的变化规律相吻合;(4)在双对数坐标中分析了瓦斯渗流不同流态与雷诺数的关系,得出了不同流态的雷诺数区间,发现瓦斯径向渗流运动符合达西层流的雷诺数为0.0012~0.0025。研究结果可为煤层瓦斯预抽工作中依据钻孔孔周煤体瓦斯渗流运动流态变化规律确定钻孔抽采影响范围,从而设计钻孔布孔参数提供重要的理论依据。 展开更多
关键词 孔周煤体 径向渗流 流态转捩 孔隙结构
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缓倾斜煤层高位定向长钻孔抽采卸压瓦斯技术研究
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作者 双海清 刘子嘉 +3 位作者 林海飞 周斌 张文琦 罗永刚 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期102-108,共7页
为探究缓斜煤层覆岩采动裂隙时空演化及卸压瓦斯富集区的变化特征,采用物理相似模拟和现场监测方法,分析采动覆岩裂隙演化和裂隙分布特征;研究卸压瓦斯富集区演化特征,确定高位定向钻孔的合理布置参数方案,并进行效果检验。结果表明:试... 为探究缓斜煤层覆岩采动裂隙时空演化及卸压瓦斯富集区的变化特征,采用物理相似模拟和现场监测方法,分析采动覆岩裂隙演化和裂隙分布特征;研究卸压瓦斯富集区演化特征,确定高位定向钻孔的合理布置参数方案,并进行效果检验。结果表明:试验工作面沿煤层走向垮落带高度13 m,裂隙带高度68.5 m,沿工作面倾向裂隙网络受煤层倾角影响,工作面断裂角为54°~59°,裂隙发育的开度自工作面向上逐渐增大,瓦斯运移通道呈现出明显的非对称性特征;高位定向钻孔全生命周期瓦斯抽采过程依据其抽采体积分数可分为抽采初期、抽采中期和抽采末期3个阶段,其中抽采初期抽采体积分数偏低,抽采中期为钻孔抽采生命周期内的高效抽采阶段,进入抽采末期抽采体积分数呈现急剧下降的趋势;高位定向长钻孔抽采技术实施后,工作面上隅角、回风巷瓦斯体积分数均小于0.8%,瓦斯抽采效果良好,高位钻孔的布置方式较为合理。 展开更多
关键词 缓倾斜煤层 高位定向长钻孔 瓦斯抽采 卸压瓦斯 采动裂隙
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可控冲击波煤层增透技术在吉宁煤矿的应用
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作者 杨鹏 吕伟伟 +3 位作者 周梦影 刘洋 吴攀飞 任亚龙 《中国矿业》 北大核心 2024年第S02期308-313,共6页
为降低吉宁煤矿在回采2#煤层期间的瓦斯涌出,增加单孔瓦斯抽采量。吉宁煤矿在2107轨道顺槽和集中胶带大巷区域采用可控冲击波煤层增透技术,采用合理的作业参数,考察可控冲击波在2#煤层的实施效果,以解决吉宁煤矿瓦斯治理难题。结果表明:... 为降低吉宁煤矿在回采2#煤层期间的瓦斯涌出,增加单孔瓦斯抽采量。吉宁煤矿在2107轨道顺槽和集中胶带大巷区域采用可控冲击波煤层增透技术,采用合理的作业参数,考察可控冲击波在2#煤层的实施效果,以解决吉宁煤矿瓦斯治理难题。结果表明:2107轨道顺槽10个增透钻孔抽采总量为183813.63 m^(3),平均抽采浓度为59.23%,集中胶带大巷6个增透钻孔抽采总量为52672.74 m^(3),平均抽采浓度为43.26%。通过实施可控冲击波增透措施,有效改善了2#煤层的透气性,在一定程度上提高了瓦斯抽采量。 展开更多
关键词 吉宁煤矿 瓦斯涌出 可控冲击波 瓦斯治理 增透钻孔
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松软突出煤层钻进困难的原因分析 被引量:97
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作者 孙玉宁 王永龙 +1 位作者 翟新献 王振锋 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期117-121,共5页
在分析煤层深孔钻进困难原因的基础上,提出"钻穴"概念,分析了"钻穴"对钻进的影响。在分析"钻穴"类型及成因的基础上,建立"钻穴"内流体排渣模型,采用数学方法,分析钻孔深度和"钻穴"... 在分析煤层深孔钻进困难原因的基础上,提出"钻穴"概念,分析了"钻穴"对钻进的影响。在分析"钻穴"类型及成因的基础上,建立"钻穴"内流体排渣模型,采用数学方法,分析钻孔深度和"钻穴"的关系。结果表明:在纯流体排渣情况下,松软、突出煤层的钻孔深度几乎与钻机动力大小无关,而取决于危害型"钻穴"的发生位置和"钻穴"的体积大小。基于对"钻穴"的新认识,提出流体与机械协同排渣的新观点,以此克服或减轻"钻穴"的危害,并发明了"双动力低螺旋钻杆"。 展开更多
关键词 松软煤层 突出煤层 钻穴 钻杆
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煤层防塌钻井液技术 被引量:28
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作者 王福印 王海涛 +2 位作者 武少英 周健华 李贵云 《断块油气田》 CAS 2002年第5期66-69,共4页
从煤层岩的强度等力学性能和化学结构、密度、亲油亲水性等理化性能综合分析了塔里木盆地依奇克里克区块煤层坍塌的机理 ,确定了防塌措施 ,用封堵实验法考查了粒径、温度、封堵剂种类与加量等因素对钻井液封堵防塌性能的影响 ,优选出的... 从煤层岩的强度等力学性能和化学结构、密度、亲油亲水性等理化性能综合分析了塔里木盆地依奇克里克区块煤层坍塌的机理 ,确定了防塌措施 ,用封堵实验法考查了粒径、温度、封堵剂种类与加量等因素对钻井液封堵防塌性能的影响 ,优选出的煤层防塌钻井液技术配方 ,在依西 - 1井、依南 - 4井等井的现场应用中取得了较好的煤层防塌效果 ,井径规则 ,起下钻、电测、取心、下套管、固井作业均顺利。 展开更多
关键词 煤层 防塌 钻井液 油气井 煤层岩 现场应用
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超前瓦斯排放钻孔有效排放半径的测定 被引量:21
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作者 辛海会 曹新奇 +2 位作者 李文光 翟成 林柏泉 《工矿自动化》 2010年第2期77-79,共3页
介绍了煤层超前钻孔的防突机理,比较和分析了超前瓦斯排放钻孔有效排放半径的3种测定方法,选择钻屑量与钻屑瓦斯解吸指标法进行了现场应用。应用结果表明,使用钻屑量与钻屑瓦斯解吸指标法测定排放钻孔的有效排放半径简便易行,准确可靠。
关键词 矿井 瓦斯排放 超前钻孔 有效排放半径 钻孔瓦斯压力降低法 钻孔瓦斯流量法 钻屑量与钻屑瓦斯解吸指标法
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松软煤层“护孔卸压”钻进力学机制 被引量:14
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作者 王永龙 陆云飞 +3 位作者 王振锋 孙玉宁 刘春 宋维宾 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期3186-3194,共9页
为解决常规套管钻具应用软煤层钻进存在着钻进阻力大、效率低的技术难题,提出“护孔卸压”钻进新观点,建立护孔钻进旋转阻力矩模型、轴向阻力模型及护孔数值模型,分析常规套管钻具应用于软煤层钻进存在的技术缺陷,探讨“护孔卸压”钻进... 为解决常规套管钻具应用软煤层钻进存在着钻进阻力大、效率低的技术难题,提出“护孔卸压”钻进新观点,建立护孔钻进旋转阻力矩模型、轴向阻力模型及护孔数值模型,分析常规套管钻具应用于软煤层钻进存在的技术缺陷,探讨“护孔卸压”钻进工艺方法实现卸压、降阻的力学机制。结果表明:受软弱煤岩层钻孔收缩产生的围压影响,应用常规套管钻具钻进,在较短的钻孔深度范围内其旋转阻力矩和轴向阻力超过了钻机的额定扭矩及提拔力,钻杆将无法旋转及退钻,致使钻进终止;通过在套管钻具表面设置间隙或孔结构,减小护孔钻杆与钻孔壁的接触面积,为钻孔孔壁留设变形空间,钻杆表面形成的“卸压区”释放了钻杆周围煤体膨胀应力,并且旋转的钻杆不断切除膨胀的煤体,降低了软煤钻孔膨胀变形对钻杆产生的摩擦阻力;提出护孔面积比Sk概念,用来表征钻杆表面孔隙留设面积大小,伴随Sk减小,其旋转阻力矩和轴向钻进阻力呈逐渐降低趋势,降低幅度可达50%以上,从而降低了钻机的动力损耗,有效提高松软煤层的钻孔深度。基于“护孔卸压”原理,构建了螺旋护孔钻杆模型和多孔结构护孔钻杆模型,在实际应用中,结合施工地点的煤岩力学参数,合理确定护孔面积比Sk是护孔卸压钻具结构优化设计的关键。 展开更多
关键词 瓦斯抽采 松软煤层 煤层钻进 钻进阻力 护孔钻具
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应力状态对煤巷顶板锚固孔钻进速度的影响 被引量:15
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作者 刘少伟 刘栋梁 +2 位作者 冯友良 李鑫涛 尚鹏翔 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期608-613,共6页
采用有限元数值软件对煤巷顶板常见岩石在不同应力状态下模拟钻进,发现应力状态对煤巷顶板岩石锚固孔的钻进速度影响不明显。从钻进位移和实时钻进速度两方面对煤巷顶板不同类型岩石钻进结果进行分析讨论,认为平均钻进速度可作为衡量岩... 采用有限元数值软件对煤巷顶板常见岩石在不同应力状态下模拟钻进,发现应力状态对煤巷顶板岩石锚固孔的钻进速度影响不明显。从钻进位移和实时钻进速度两方面对煤巷顶板不同类型岩石钻进结果进行分析讨论,认为平均钻进速度可作为衡量岩石类型的一个较好指标。通过各类岩石瞬时钻进速度的分析,钻头的回弹是不同岩石力学特性的反应,可通过对回弹次数、正面积和负面积等参数对不同岩层进行识别。 展开更多
关键词 煤巷顶板锚固孔 钻进速度 应力状态
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钻杆内下套管防治软煤层钻孔塌孔技术 被引量:18
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作者 李定启 邓广涛 +1 位作者 李海贵 王明中 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期95-98,共4页
为了防止软煤层钻孔在瓦斯抽采过程中短时间内塌孔堵死,提高钻孔瓦斯抽放效率,对软煤层钻孔钻杆内下套管设备和工艺方法进行了分析和研究。通过对比分析常规下套管方式、原有钻杆内下套管方式和改进后钻杆内下套管方式的在软煤层试验,... 为了防止软煤层钻孔在瓦斯抽采过程中短时间内塌孔堵死,提高钻孔瓦斯抽放效率,对软煤层钻孔钻杆内下套管设备和工艺方法进行了分析和研究。通过对比分析常规下套管方式、原有钻杆内下套管方式和改进后钻杆内下套管方式的在软煤层试验,得出以下结论:采用钻杆内下套管设备下套管的长度远大于采用常规钻进方式下套管的长度;钻杆内下套管设备的钻头和钻杆设计对钻进和下套管长度影响较大,设计时钻头直径大小应适中,钻杆应尽量采取内平丝扣连接;采用钻杆内下套管方式的百米钻孔瓦斯抽放量要远大于普通钻进下套管钻孔的百米钻孔瓦斯抽放量。 展开更多
关键词 软煤层 防塌孔 瓦斯抽采 钻杆内下套管
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抽放瓦斯顺煤层长钻孔施工技术 被引量:5
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作者 郝世俊 石智军 +1 位作者 孙荣军 刘卫东 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2003年第2期61-62,共2页
介绍了抽放瓦斯顺煤层长钻孔试验情况。在试验中使用定向钻进技术施工了3个钻孔,有1个试验孔深度达509.03m,是目前国内最深的全煤层长钻孔,平均纯钻进时效24.4m/h。这些抽放孔的瓦斯涌出量均达到2.0~2.5m^3/min。
关键词 瓦斯抽放 顺煤层长钻孔 定向钻进 瓦斯涌出量 地质条件 钻具
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穿煤层钻孔定向水压致裂的数值仿真 被引量:14
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作者 富向 刘洪磊 +1 位作者 杨天鸿 杨宏伟 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期1480-1483,共4页
选取鸡西城山煤矿现场实例,利用RFPA2D-Flow软件模拟了穿煤层钻孔定向水压致裂全过程.分析了应力、水压的分布与变化规律,研究了损伤区域、卸压区域的形成与扩展过程.对穿煤层钻孔定向水压致裂前后煤层瓦斯抽放过程中瓦斯抽放效果及压... 选取鸡西城山煤矿现场实例,利用RFPA2D-Flow软件模拟了穿煤层钻孔定向水压致裂全过程.分析了应力、水压的分布与变化规律,研究了损伤区域、卸压区域的形成与扩展过程.对穿煤层钻孔定向水压致裂前后煤层瓦斯抽放过程中瓦斯抽放效果及压力分布进行了对比研究.结果表明,实施定向水压致裂后压裂孔与控制孔之间的卸压区成为主要的瓦斯渗流通道,使瓦斯抽放效果显著提高. 展开更多
关键词 穿煤层钻孔 水压致裂 数值模拟 瓦斯抽放
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基于钻杆推力法及钻杆扭矩法预测冲击地压试验研究 被引量:5
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作者 王超 王春华 +2 位作者 郝志勇 刘亚强 王率领 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期817-822,共6页
建立了钻杆力学模型,得出钻杆推力、扭矩与煤体应力之间的关系。分析表明:钻屑过程中,煤体应力增大时,钻杆扭矩增大,钻杆推力减小;煤体强度增大时,钻杆扭矩增加,钻杆推力增大。利用新型钻削设备及推力、扭矩测试装置模拟井下条件进行试... 建立了钻杆力学模型,得出钻杆推力、扭矩与煤体应力之间的关系。分析表明:钻屑过程中,煤体应力增大时,钻杆扭矩增大,钻杆推力减小;煤体强度增大时,钻杆扭矩增加,钻杆推力增大。利用新型钻削设备及推力、扭矩测试装置模拟井下条件进行试验,得到了不同轴压、围压下钻杆推力平均值、扭矩平均值与煤体应力之间的变化规律。试验结果表明:相同的钻机设备不变,外界其它因素一定时,对同种煤岩性质的试件进行钻削,钻杆推力与煤体应力为负相关关系;钻杆扭矩与煤体应力为正相关关系。通过测试钻杆推力和扭矩的实验数值,反演出煤体应力的大小,进而可以预测冲击地压的危险性,研究结果可为煤矿动力灾害预测预报提供一定的理论与实验基础。 展开更多
关键词 冲击地压 煤体应力 煤体强度 钻杆推力 钻杆扭矩
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煤层底板音频电透视探测成果反映的底板阻水条件 被引量:22
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作者 李冬林 姜振泉 杨栋梁 《地球科学与环境学报》 CAS 2005年第3期68-71,共4页
应用音频电透视技术,分析了杨村煤矿2702工作面底板30 m和50 m深度界面的探测成果,并与井下水文钻孔揭露的煤层底板岩层结构及探水结果对比研究,发现音频电透视探测的煤层底板综合视电导率高异常与岩层的裂隙性及其充水程度具有很强的... 应用音频电透视技术,分析了杨村煤矿2702工作面底板30 m和50 m深度界面的探测成果,并与井下水文钻孔揭露的煤层底板岩层结构及探水结果对比研究,发现音频电透视探测的煤层底板综合视电导率高异常与岩层的裂隙性及其充水程度具有很强的关联性;岩层裂隙与含水层连通性良好部位明显显现视电导率高值异常,结果表明,音频电透视探测成果能够综合反映底板岩层的阻水条件。 展开更多
关键词 音频电透视 底板 阻水 钻孔 电法勘探
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不同煤体结构组合下井径扩径的钻进主控因素 被引量:11
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作者 倪小明 石书灿 《西南石油大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期135-139,212-213,共5页
煤层气井钻井时井径扩径严重程度直接关系到固井对煤储层的污染程度,最终影响煤层气井的产能;不同煤体结构组合决定了井径扩径的钻进主控因素不同。根据焦作矿区恩村井田不同煤体结构的测井响应曲线结合钻井取芯资料,得到不同煤体结构... 煤层气井钻井时井径扩径严重程度直接关系到固井对煤储层的污染程度,最终影响煤层气井的产能;不同煤体结构组合决定了井径扩径的钻进主控因素不同。根据焦作矿区恩村井田不同煤体结构的测井响应曲线结合钻井取芯资料,得到不同煤体结构的声波时差值域;统计了各煤层气井不同煤体结构的厚度,划分出各煤层气井不同煤体结构组合及井径扩径严重程度;根据目前的主要钻进参数,系统剖析了不同煤体结构组合条件下的井径扩径的钻进主控因素。分析表明:煤体结构以I类煤为主时,钻井液密度对井径影响最大;煤体结构以II类煤为主时,钻井液密度、天然裂隙发育与最大水平主应力方向的关系对井径影响较大;煤体结构组合中有III类和IV类煤参与时,排量大小对井径的影响最大。 展开更多
关键词 煤体结构 井径扩径 钻井液 钻进参数 煤层气
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淮南矿区A组煤层底板灰岩钻孔瓦斯喷孔综合探查分析 被引量:16
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作者 黄晖 蒋法文 +1 位作者 韩必武 张平松 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期1988-1992,共5页
淮南潘谢矿区A组煤层开拓过程中,在巷道掘进施工钻孔中揭露灰岩发生瓦斯异常喷出现象,其瞬间涌出量大使得巷道掘进地质条件复杂。为查清喷出气体状况,采用地球物理与化学综合勘探方法对气体来源、储气空腔及导气通道等内容进行探查与判... 淮南潘谢矿区A组煤层开拓过程中,在巷道掘进施工钻孔中揭露灰岩发生瓦斯异常喷出现象,其瞬间涌出量大使得巷道掘进地质条件复杂。为查清喷出气体状况,采用地球物理与化学综合勘探方法对气体来源、储气空腔及导气通道等内容进行探查与判断。根据钻孔喷出气体成分及同位素测定,判断灰岩层中集气与A组煤气体不同源,即灰岩层段具有生贮气能力;物探查明在二灰和三灰岩层之间存在多处瓦斯贮气空腔或潜在的贮气空腔,在平面上大致沿轨道上山方位呈串珠状展布,且在三灰岩层中局部岩溶裂隙发育;连通试验表明1煤层底板各岩层之间连通性较好,且主要是通过煤层底板灰岩相连通,其岩溶及裂隙较发育。综合探查分析获取的成果得到后期施工钻孔证实。 展开更多
关键词 异常气体喷出 灰岩钻孔 A组煤层 淮南矿区
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下向测压钻孔封孔技术研究 被引量:6
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作者 王明重 吕辰 陈凯 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 2014年第4期109-113,共5页
目前复杂煤层赋存条件下下向钻孔测定煤层瓦斯压力普遍面临钻孔封孔效果不理想、煤层瓦斯压力测定失败、钻孔进水损坏压力表等问题。针对此,提出了一种新的测压封孔技术即联合持续增压二级封孔测压技术,阐述了该工艺的基本原理,配制了... 目前复杂煤层赋存条件下下向钻孔测定煤层瓦斯压力普遍面临钻孔封孔效果不理想、煤层瓦斯压力测定失败、钻孔进水损坏压力表等问题。针对此,提出了一种新的测压封孔技术即联合持续增压二级封孔测压技术,阐述了该工艺的基本原理,配制了新型发泡水泥和封孔粘液,并进行了工业性试验。试验结果表明,应用该项技术能够有效地动态封堵发育中的裂隙从而实现准确快速测压。 展开更多
关键词 复杂煤层 下向钻孔 封孔 测压
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