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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
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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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大直径高位定向长钻孔瓦斯抽采技术及实践 被引量:39
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作者 郝世俊 段会军 +2 位作者 莫海涛 彭旭 彭冬 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期243-248,共6页
针对高强开采井田王家岭煤矿综放工作面瓦斯涌出量大、上隅角瓦斯积聚问题,基于岩层控制关键层理论,对顶板垮落走向与倾向采动裂隙发育进行研究。采用数值模拟的方法研究采空裂隙随工作面推进的演化过程,分析顶板裂隙发育高度,确定大直... 针对高强开采井田王家岭煤矿综放工作面瓦斯涌出量大、上隅角瓦斯积聚问题,基于岩层控制关键层理论,对顶板垮落走向与倾向采动裂隙发育进行研究。采用数值模拟的方法研究采空裂隙随工作面推进的演化过程,分析顶板裂隙发育高度,确定大直径高位定向长钻孔最佳布孔层位及钻孔结构,并进行工程实践。结果表明,依据关键层理论计算及采动裂隙数值模拟预测层位布设大直径高位定向长钻孔,抽采效果较好,单孔最大抽采纯量2.10 m3/min,最大抽采体积分数31.39%,4个定向长钻孔累计抽采瓦斯纯量28.99万m3,工作面上隅角瓦斯体积分数最低下降至0.46%,瓦斯治理效果显著,解决了上隅角瓦斯超限问题,保障了工作面的安全回采。 展开更多
关键词 关键层理论 上隅角 大直径高位定向长钻孔 数值模拟 采动裂隙
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新集二矿顶板定向长钻孔瓦斯抽采效果试验研究 被引量:16
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作者 胡良平 孙海涛 +1 位作者 杨慧明 张荻 《矿业安全与环保》 北大核心 2017年第2期45-48,69,共5页
为研究顶板定向长钻孔瓦斯抽采技术的效果及投资成本,针对新集二矿煤层赋存条件及瓦斯抽采需求,结合该矿210100工作面现场试验的观测结果,分析了顶板定向长钻孔瓦斯抽采效果,并与其他顶板瓦斯抽采技术进行了对比。现场试验数据分析表明... 为研究顶板定向长钻孔瓦斯抽采技术的效果及投资成本,针对新集二矿煤层赋存条件及瓦斯抽采需求,结合该矿210100工作面现场试验的观测结果,分析了顶板定向长钻孔瓦斯抽采效果,并与其他顶板瓦斯抽采技术进行了对比。现场试验数据分析表明:在同等瓦斯治理效果条件下,顶板定向长钻孔治理回采工作面瓦斯技术,其投资比顶板高抽巷节约44.8%、工期缩短30.0%,比顶板高位钻孔投资略少、工期缩短47.5%。试验表明,布置顶板定向长钻孔治理回采工作面瓦斯的技术方案性价比较高。 展开更多
关键词 瓦斯抽采 顶板 定向长钻孔 高抽巷 高位钻孔 抽采效果 投资成本
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采空区瓦斯抽采高位钻孔施工技术及发展趋势 被引量:124
4
作者 孙荣军 李泉新 +1 位作者 方俊 许超 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2017年第1期94-99,213,共7页
为了解决采用专用巷道和埋管法抽采工作面采空区瓦斯存在的施工成本高、效率低等问题,基于顶板高位钻孔抽采采空区和上隅角瓦斯抽采技术原理,提出由预抽钻孔和高位钻孔构建的煤与瓦斯共采体系,分析了现有回转钻进技术和滑动定向钻进技... 为了解决采用专用巷道和埋管法抽采工作面采空区瓦斯存在的施工成本高、效率低等问题,基于顶板高位钻孔抽采采空区和上隅角瓦斯抽采技术原理,提出由预抽钻孔和高位钻孔构建的煤与瓦斯共采体系,分析了现有回转钻进技术和滑动定向钻进技术施工高位钻孔的优点和不足,介绍了最新开发的复合定向及大直径回转扩孔钻进技术方法与试验应用情况,高位定向钻孔成孔深度达到1 026 m,成孔直径达到153 mm;同时针对当前高位定向钻孔存在的一次成孔直径小、二次回转扩孔速度慢、裸孔完孔易堵塞瓦斯抽采通道等问题,提出大直径一次成孔技术、复合扩孔钻进技术和筛管完孔技术的发展趋势,以进一步提高高位定向钻孔的一次成孔直径、钻进效率、钻孔深度和钻孔利用时间,降低施工风险,提高高位钻孔经济性和瓦斯抽采效果。 展开更多
关键词 采空区瓦斯抽采 高位钻孔 复合定向钻进 大直径一次成孔 复合扩孔 筛管完孔技术
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高瓦斯矿井大直径长钻孔掩护巷道快速掘进技术 被引量:12
5
作者 白岳松 胡耀青 +1 位作者 毕猛 郝富昌 《煤炭工程》 北大核心 2023年第4期40-44,共5页
为了实现高瓦斯矿井巷道安全快速掘进,研究了大直径长钻孔掩护巷道安全快速掘进技术,利用孔径差异优化“两堵一注”封孔工艺,依据瓦斯含量实现煤巷瓦斯分级治理,提高了瓦斯灾害防治效果及巷道掘进速度。研究结果表明:大直径长钻孔掩护... 为了实现高瓦斯矿井巷道安全快速掘进,研究了大直径长钻孔掩护巷道安全快速掘进技术,利用孔径差异优化“两堵一注”封孔工艺,依据瓦斯含量实现煤巷瓦斯分级治理,提高了瓦斯灾害防治效果及巷道掘进速度。研究结果表明:大直径长钻孔掩护巷道掘进技术具有更好的卸压增透效果和更长的抽采时间,结合多孔径“两堵一注”封孔工艺,30d平均单孔瓦斯抽采浓度达到了80.2%,与常规边掘边抽钻孔相比提高3.1倍,平均瓦斯抽采纯量高达0.44 m 3/min,与常规边掘边抽钻孔相比提高10.3倍,采用该技术的巷道瓦斯浓度保持在0.27%~0.40%,月进尺达到了400 m,实现了巷道安全快速掘进。 展开更多
关键词 大直径长钻孔 快速掘进 高瓦斯矿井 边掘边抽 瓦斯涌出量预测
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顶板大直径千米长钻孔抽采瓦斯技术 被引量:9
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作者 谢生荣 温百根 +3 位作者 赵耀江 李开晴 郭海东 袁胜军 《中国煤炭》 北大核心 2009年第1期75-77,共3页
在分析了14205综采工作面瓦斯涌出特征的基础上,进一步对顶板采动裂隙分布特征及顶板千米长钻孔抽采技术原理进行了研究,结合从德国引进的千米长定向钻机设备,提出了千米长钻孔高抽钻孔组和裂隙钻孔组联合抽采技术。
关键词 高瓦斯 近距离煤层群 瓦斯涌出 大直径千米长钻孔
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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
7
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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大直径水平长钻孔瓦斯抽放技术在千秋煤矿的应用 被引量:7
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作者 裴昌合 屈先朝 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2007年第2期13-15,共3页
介绍了千秋煤矿21121综放工作面利用大直径水平长钻孔抽放瓦斯的技术方法和效果。比较了高位钻场岩石钻孔抽放与低位钻场高位钻孔抽放的优缺点,得出了采用高位钻场大直径水平长钻孔瓦斯抽放技术具有抽放流量大,钻孔利用率高,抽放效果稳... 介绍了千秋煤矿21121综放工作面利用大直径水平长钻孔抽放瓦斯的技术方法和效果。比较了高位钻场岩石钻孔抽放与低位钻场高位钻孔抽放的优缺点,得出了采用高位钻场大直径水平长钻孔瓦斯抽放技术具有抽放流量大,钻孔利用率高,抽放效果稳定等优点。 展开更多
关键词 高位 大直径 长钻孔 瓦斯抽放技术
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煤矿井下用Ф73mm高韧性高强度钻杆的研制及应用 被引量:20
9
作者 董萌萌 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期152-156,共5页
针对常规外平钻杆在施工大直径定向长钻孔易发生断裂、弯曲黏扣等问题,分析其失效原因,优选了钻杆材料,研制出Ф73mm高韧性高强度钻杆(High Toughness and High Strength Drilling Pipe,HHDP)。通过性能检测和现场试验:钻杆整体抗扭能... 针对常规外平钻杆在施工大直径定向长钻孔易发生断裂、弯曲黏扣等问题,分析其失效原因,优选了钻杆材料,研制出Ф73mm高韧性高强度钻杆(High Toughness and High Strength Drilling Pipe,HHDP)。通过性能检测和现场试验:钻杆整体抗扭能力达到20kN·m,抗弯能力达到2°/3 m,施工大直径定向长钻孔时,千米扩孔进尺钻具事故率约0.26次/km,约为其他同规格钻杆的18%。 展开更多
关键词 高韧性高强度钻杆 接头设计 大直径钻孔 定向长钻孔 寺河矿
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顾桥矿顶板定向长钻孔爬升段施工工艺试验 被引量:4
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作者 董昌乐 许翠华 +1 位作者 朱宁 许超 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期179-183,共5页
为解决顾桥矿顶板大直径高位定向钻孔爬升段成孔难度大的问题,先后进行了注浆加固钻孔、异型钻具组合透孔和大级差钻具组合扩孔等成孔工艺方法试验。根据现场施工情况,采用大级差钻具组合工艺成功施工了14个孔深500 m以上煤层顶板高位... 为解决顾桥矿顶板大直径高位定向钻孔爬升段成孔难度大的问题,先后进行了注浆加固钻孔、异型钻具组合透孔和大级差钻具组合扩孔等成孔工艺方法试验。根据现场施工情况,采用大级差钻具组合工艺成功施工了14个孔深500 m以上煤层顶板高位定向长钻孔。结果表明,大级差扩孔工艺可以有效解决爬升段穿越复杂地层成孔难题。指出了大级差扩孔工艺施工注意事项,形成了一套具有推广价值的相关工艺方法。 展开更多
关键词 高位定向长钻孔 爬升段施工 注浆加固钻孔 异型钻具组合 大级差钻具组合
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顶板高位定向钻孔正向多级大直径扩孔技术 被引量:7
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作者 贾明群 《工矿自动化》 北大核心 2020年第8期117-122,共6页
顶板高位定向钻孔是煤矿井下采动卸压瓦斯治理的重要手段,受钻进装备限制,顶板高位定向钻孔一次成孔直径小,需孔群布置才能达到良好的抽采效果。针对该问题,开发了先施工定向先导孔、再利用钻机回转钻杆带动孔内扩孔钻头对先导孔进行分... 顶板高位定向钻孔是煤矿井下采动卸压瓦斯治理的重要手段,受钻进装备限制,顶板高位定向钻孔一次成孔直径小,需孔群布置才能达到良好的抽采效果。针对该问题,开发了先施工定向先导孔、再利用钻机回转钻杆带动孔内扩孔钻头对先导孔进行分级增扩的顶板高位定向钻孔正向多级大直径扩孔技术。基于等转矩原理分析确定了扩孔直径级配参数,研制选配了螺旋刀翼型组合式扩孔钻头、高强度高韧性扩孔钻杆、大功率定向钻机、高压大流量泥浆泵车等钻进装备。在山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司寺河矿W1304工作面进行现场试验,结果表明采用正向多级大直径扩孔技术可使顶板高位定向钻孔直径由96 mm增大至153 mm,工作面回采期间回风最大瓦斯体积分数为0.47%,直径153 mm钻孔瓦斯抽采流量为直径96 mm钻孔的近3倍,瓦斯抽采效果显著。 展开更多
关键词 煤矿瓦斯治理 采动卸压瓦斯治理 瓦斯抽采 顶板高位定向钻孔 正向多级大直径扩孔 等转矩扩孔 扩孔转矩 扩孔装备
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沁北引水工程方案优化设计研究 被引量:1
12
作者 水淼 李西平 《南水北调与水利科技》 CAS CSCD 北大核心 2014年第B02期84-85,共2页
根据工程处地质大部分为重粉质壤土的地质条件,对穿沁方案,进行了渡槽方案、倒虹吸方案、盾构方案,定向钻方案等多方案研究,结合工程实际进行了投资、工期、施工、防洪、环境等多方面的比较,推荐采用了对河道防洪和环境影响最小,... 根据工程处地质大部分为重粉质壤土的地质条件,对穿沁方案,进行了渡槽方案、倒虹吸方案、盾构方案,定向钻方案等多方案研究,结合工程实际进行了投资、工期、施工、防洪、环境等多方面的比较,推荐采用了对河道防洪和环境影响最小,施工周期短,成本最低的定向钻方案。是传统的公路打孔和油田定向钻井技术与水利工程的完美结合,工程为2根直径1016mm钢管,最大埋深33.5m,管线总长度1840m,是目前国内水利行业穿越江河历史上同直径、同埋深、距离最长的工程。值得其它工程借鉴。 展开更多
关键词 大直径 厚埋深 长距离 定向钻
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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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