定向长钻孔精确探放矿井老空水技术及其应用

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老空水害事故危害程度大。系统研究了定向长钻孔探放老空水的原理、钻进装备、钻孔设计和成孔工艺方法等关键技术,将随钻测量定向钻进与常规回转钻进技术结合施工定向长钻孔,实现了煤矿井下老空水的精确探查和疏放,形成了一套老空水探放技术与装备。在宁煤集团白芨沟煤矿现场应用情况表明,该技术方案先进可靠,老空水探放效果良好。

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底板定向钻孔技术预抽煤巷条带瓦斯应用试验

2130煤矿4号煤层为突出煤层,工作面采掘接替严重紧张,为实现4号煤层工作面24223运输巷快速掘进,决定在24223运输巷开展底板定向长钻孔预抽煤巷条带瓦斯试验。此次试验共设计施工了4个定向长钻孔,通过现场试验数据分析,4号煤层24223运输巷平均瓦斯含量由11.14 m~3/t降为5.73 m~3/t,降低了48.6%,同时大大缩短了工期,减少了施工安全风险,节约成本82.8%。试验结果表明,"以孔代巷"技术能够实现煤巷条带瓦斯的快速、有效治理,且性价比较高。

2020-05-05 立即下载
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底板梳状钻孔替代穿层钻孔瓦斯抽采技术可行性

底板岩巷穿层钻孔抽采技术和本煤层定向长钻孔抽采技术是目前高瓦斯和突出矿井回采工作面最为主要的瓦斯治理措施。晋城矿区赵庄矿煤层具松软低透气性特点,主要采用岩巷穿层钻孔消突为主,本煤层顺层钻孔消突为辅的瓦斯治理方法。但底板岩巷穿层钻孔存在工程量大、施工周期长及成本高等缺点,本煤层钻孔存在钻孔抽采不均匀、钻孔覆盖密度不足等技术缺陷。为对比考察底板梳状长钻孔与底板岩巷穿层钻孔的抽采效果,在赵庄矿1307采面开展了2种瓦斯治理方法。结果表明:抽采条件和抽采范围相同条件下,5个底板梳状长钻孔的瓦斯抽采总量占到底板岩巷穿层钻孔瓦斯抽采总量的75.4%,而底板梳状长钻孔的经济投入仅占底板岩巷穿层钻孔经济投入的

2020-04-17 立即下载
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瓦斯抽采定向钻孔智能设计方法及系统

我国煤矿普遍采用人工"尝试逼近"的方法进行瓦斯抽采定向长钻孔设计,其效率低、精度差、设计人员工作量大,不利于矿井的安全、高产、高效。针对该技术问题,研究了兼容顺层、穿层、高位等钻孔布置方式的定向钻孔设计方法,并基于SuperMap Object.Net 6R平台开发了定向钻孔智能设计系统,实现了定向瓦斯抽采钻孔轨迹参数的自动计算和成图,为煤矿技术人员进行定向瓦斯抽采钻孔设计提供了自动化手段。在寺河矿的现场应用表明,该系统的定向钻孔单孔设计时间不超过10 min,极大地提高了定向钻孔的设计效率。

2020-05-16 立即下载
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复杂岩层高位定向钻孔成孔技术应用研究

为解决高位定向长钻孔大深度、大摩阻、岩层复杂、排渣难等钻进难题,通过定向钻进装备优选、泥浆脉冲随钻测量系统应用、高韧性螺旋钻杆提高钻杆柱强度和有效排渣、定向钻进轨迹设计和控制技术优化、以及复合定向钻进工艺降摩阻等方法,有效提高高位定向长钻孔的钻孔深度,增强了高位定向长钻孔成孔技术的钻具适配性和地层适应性。该技术应用在桃园矿Ⅱ8221高位定向长钻孔施工中,成功实现最大956m的高位钻孔深度记录,后期钻孔瓦斯抽采浓度高、纯量大,有效解决了回采工作面的瓦斯问题,取得了良好的效果,为高位定向长钻孔成孔技术应用研究提供了宝贵经验。

2020-05-02 立即下载
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顺层定向钻孔预抽瓦斯区域防突技术在特大型突出矿井中的应用

针对特大型突出矿井瓦斯灾害与高产高效矛盾十分尖锐的问题,根据寺河矿西井区3#煤层厚、地质构造简单、煤质硬、透气性好、瓦斯含量高等特点,通过顺层定向长钻孔技术以及瓦斯抽采特性研究,探索出适合寺河矿特点的顺层递进式区域防突技术,实现大面积区域消突,为矿井安全高效生产提供了保障。

2020-05-11 立即下载
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基于高位定向钻孔的上隅角瓦斯治理研究

为了研究高位定向长钻孔在上隅角瓦斯治理中的效果,利用定向钻机装备在唐口煤矿进行了煤层顶板定向长钻孔施工和瓦斯抽采效果检验,结果表明:高位定向钻孔最大深度达到606 m,钻孔有效孔段占比超过80%,较普通高位钻孔降低直接辅助工程量达60%以上,降本效果显著。另外,定向高位钻孔比普通高位钻孔的瓦斯抽采浓度提高1倍,抽采纯量提高60%以上,有效降低了上隅角和回风流中瓦斯的浓度,增效明显。

2020-05-20 立即下载
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综掘面定向千米钻孔预抽煤层瓦斯应用效果分析

针对高突矿井煤巷掘进工作面瓦斯涌出大,采用常规钻孔预抽时间长,掘进速度慢的情况,采取了定向千米钻孔预抽煤巷掘进工作面瓦斯的相关技术措施。经过瓦斯抽放效果的监测与对比,预抽期间定向千米钻孔孔口平均抽放浓度保持在87%左右,单孔抽放纯量达1.24 m3/min。与常规钻孔相比,相同预抽时间下瓦斯抽放量提高了2倍,瓦斯含量及瓦斯涌出量明显降低;相同工作面进尺条件下,定向千米钻孔大大节约了预抽时间,掘进速度提高了1.5倍。

2020-05-16 立即下载
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大直径高位定向钻孔瓦斯抽采技术及应用分析

针对煤矿工作面回采后采空区瓦斯富集超限问题,研究采用螺杆马达结合随钻测量系统施工大直径高位定向长钻孔替代高抽巷及传统高位钻孔,通过受控定向钻进技术使钻孔分布在煤层顶板回采断裂带,保障煤层回采过程瓦斯抽采通道。结合在淮北矿区杨柳矿、临涣矿应用施工情况,大直径高位定向长钻孔最大瓦斯抽采体积分数97%,日最大抽采纯量达到8 251 m3,对比分析大直径高位定向长钻孔与常规高位钻孔采空区瓦斯抽采效果,结果表明,大直径高位定向长钻孔在瓦斯治理效果、成本、施工效率等方面均优于传统高位钻孔,在煤矿瓦斯治理推广有重要意义。

2020-04-18 立即下载
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新集二矿顶板定向钻孔瓦斯抽采效果试验研究

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。

2020-04-24 立即下载
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顺层定向千米钻孔抽采半径时变规律研究

根据某矿3~#煤层赋存特点,运用千米钻机定向长钻孔技术进行本煤层瓦斯预抽。通过千米钻孔现场数据对其瓦斯抽采特性进行统计分析,得到钻孔抽采瓦斯量的衰减特征参数,结合煤层瓦斯基本参数得出3~#煤层千米钻孔抽采半径时变规律;同时对不同钻孔间距的瓦斯流场进行分析,数值模拟得出合理布孔间距,经现场验证证实抽采准确率可达80%,该方法可作为3~#煤层预抽钻孔防突效果预测。

2020-05-04 立即下载
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定向钻孔确探放矿井老空水技术及其应用

老空水害事故危害程度大。系统研究了定向长钻孔探放老空水的原理、钻进装备、钻孔设计和成孔工艺方法等关键技术,将随钻测量定向钻进与常规回转钻进技术结合施工定向长钻孔,实现了煤矿井下老空水的精确探查和疏放,形成了一套老空水探放技术与装备。在宁煤集团白芨沟煤矿现场应用情况表明,该技术方案先进可靠,老空水探放效果良好。

2020-05-23 立即下载
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高位定向钻孔瓦斯抽采技术及抽采效果分析

针对寺河煤矿W1305工作面顶板覆岩地质特征和开采条件,建立煤层开采数值模拟模型,通过理论分析和数值模拟结合的方法,确定顶板高位定向长钻孔布置层位及钻孔结构,分析煤层采动对高位定向长钻孔瓦斯抽采效果的影响。在寺河煤矿的应用情况表明:高位定向长钻孔具有明显的优势,其延伸距离长、覆盖范围广,且能保证钻孔在煤层顶板裂隙带内有效延伸,可实现连续区域化抽采,其单孔最大瓦斯抽采流量超过30m~3/min,工作面回采期间,上隅角及回风巷中瓦斯浓度显著降低,达到了良好的瓦斯抽采和治理效果。

2020-05-13 立即下载
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高位定向钻孔钻进工艺研究

为了有效抽采邻近层和采空区瓦斯,提出了采用高位定向长钻孔替代顶板高抽巷进行瓦斯抽采,针对红阳三矿钻进施工时,推进阻力大等问题,进行了定向钻孔与回转扩孔相结合的钻进工艺试验,及不同弯度孔底马达与不同直径钻头组合的钻进工艺试验。试验结果表明:3-5号钻孔采用1.25°弯头孔底马达配备φ96 mm钻头钻进,钻进至350 m出现推进阻力大的问题,采用φ153 mm钻头扩孔至320 m,可以多钻进约120 m;3-2号钻孔采用1.25°弯头孔底马达配备φ104 mm钻头钻进,钻孔深度610 m;3-3号钻孔采用1°弯头孔底马达配备φ100 mm钻头钻进,钻孔深度616 m,通过减小孔底马达弯头角度、增大

2020-04-23 立即下载
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煤巷条带定向钻孔在盘城岭煤矿的应用

瓦斯及地质构造是制约高瓦斯矿井煤巷掘进工作的主要因素。传统煤巷条带瓦斯治理受钻孔深度浅、轨迹无法控制的条件限制,导致瓦斯治理流程复杂,瓦斯预抽时间长,影响了工作面采掘接替。项目采用定向钻孔工艺在盘城岭煤矿150103回风顺槽成功施工了6个煤巷条带瓦斯治理定向长钻孔,一个钻孔循环即覆盖整个工作面,单孔最大孔深达603 m,累计进尺达4 542 m。通过煤巷掘进条带定向长钻孔施工,节省了150103回风顺槽条带区域瓦斯预抽时间及成本,同时掌握了条带煤层走向及地质构造情况,为后续掘进工作提供了指导。

2020-05-04 立即下载
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煤矿井下1800m水平定向钻进技术与装备

针对现有煤矿井下定向钻进技术与装备存在的技术问题,提出采用ZDY12000LD大功率定向钻机、泥浆脉冲无线随钻测量系统、配套钻具及复合定向钻进工艺进行煤矿井下定向钻进。结合现场试验,完成了主孔深度1 881 m的定向长钻孔,验证了ZDY12000LD钻机功率大、钻进及事故处理能力强的特点。同时,无线随钻测量系统测量精度高;配套复合定向钻进技术形成的钻孔孔壁光滑,沉渣少,钻孔曲率小,钻进效率高。说明上述钻进技术与装备可满足水平定向长深钻孔等的施工要求。

2020-04-20 立即下载
1.7MB
赵固二矿本煤层定向钻孔水力压裂增透技术研究

为了提高井下低透气性煤层瓦斯抽采钻孔瓦斯抽采效果,开发了适合中等偏硬低透煤层裸眼钻孔高压稳定封孔装备,采用了本煤层定向长钻孔整体水力压裂增透技术,分析了本煤层定向长钻孔水力压裂增透机理,并进行了水力压裂强化增透试验。根据压裂施工过程中压裂参数变化规律,利用压裂前后煤层全水分和钻孔瓦斯参数变化对比,综合考察和评价了水力压裂增透效果和影响范围。研究表明:压裂过程中最大注水压力24. 6MPa,发生多次明显压降,最大压降5. 2MPa。水力压裂增透后,煤层瓦斯日抽采纯量提高了12. 70倍,百米钻孔瓦斯抽采量提高了2. 67倍,压裂最大影响半径达到了38m,平均超过30m,提高了瓦斯抽采效率。

2020-05-03 立即下载
1.4MB
煤矿井下大直径定向钻孔扩孔用钻杆研制

为解决煤矿井下大直径定向长钻孔扩孔时钻杆易发生接头断裂的问题,通过改进接头结构,优选螺纹牙型,试验新材料及其热处理工艺,研制出Ф89 mm高强高韧钻杆。介绍了钻杆设计和关键加工技术,在顾桥矿进行现场试验,共施工7个钻孔,Ф153 mm孔径扩孔总进尺2 309.5 m,最大单孔扩孔深度530 m;Ф220 mm孔径扩孔总进尺651 m,最大单孔扩孔深度506 m;Ф248 mm孔径扩孔总进尺208 m,最大单孔扩孔深度158 m。试验结果表明,该钻杆在煤层顶板高位大直径定向长钻孔施工时具有较好的推广应用价值。最后,针对现场施工时存在的问题给出了相应建议。

2020-04-29 立即下载
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ZYWL-6000D型定向钻机钻孔施工试验

为了提高煤矿井下瓦斯抽采钻孔的施工深度和瓦斯抽采效果,研制出国内大多数煤矿适用的ZYWL-6000D型定向钻机装备,对其技术原理进行说明并给出了主要技术参数。利用此钻机在寺河煤矿进行定向钻进试验,期间共施工完成主孔10个,其中主孔深度超过1 000 m的钻孔4个,最深孔达1 017 m,侧钻开分支孔56个,最深分支孔240 m,钻孔累计总进尺达11 000余m,有效地检验了ZYWL-6000D定向钻机整套装备的性能。

2020-05-04 立即下载
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定向高位钻孔上隅角瓦斯治理技术

针对常规顶板高位钻孔因钻孔方位及倾角无法控制而难以钻进至设计层位,且有效抽采孔段较短、易出现抽采盲区、抽采不连续等问题,以王家岭煤矿上隅角瓦斯治理为研究背景,在20103综采工作面回风巷布置1组定向高位长钻孔与4组常规高位钻孔进行瓦斯抽采,对比分析了这2种高位钻孔的瓦斯抽采效果,结果表明:定向高位长钻孔有效抽采孔段长,抽采盲区少,能实现连续抽采;定向高位长钻孔单孔平均瓦斯抽采纯量为2.11m3/min,最大可达2.9 m3/min,与常规高位钻孔相比平均瓦斯抽采纯量提高了约2.77倍,工作面瓦斯抽采率提高了近2倍,有效抽采时间提高了约3.15倍;仅接抽常规高位钻孔时上隅角瓦斯体积分数为1.0%

2020-05-02 立即下载
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定向钻孔在煤矿奥灰水害防治中的应用

随着定向钻进技术在煤矿井下防治水工程中的逐步推广,施工防治水定向长钻孔更有利于煤矿的安全生产。结合陕西某矿奥灰水害防治工程,阐述了定向长钻孔的工艺方法,系统研究了定向长钻孔关键孔段施工工艺及方法。实践证明,定向长钻孔能够准确探测出目标区域的含水信息,满足矿区防治水要求,为煤矿安全开采提供可靠保障。

2020-05-04 立即下载
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