松软煤层瓦斯抽采钻孔不提钻下入筛管技术
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松软突出煤层瓦斯抽采钻孔施工技术及发展趋势松软突出煤层瓦斯抽采钻孔施工技术是矿井瓦斯治理的重要措施之一。
它通过钻孔的方式将瓦斯释放到井下,以减少瓦斯的积聚和爆炸的危险性。
随着矿井的深入开采和瓦斯治理技术的不断提高,松软突出煤层瓦斯抽采钻孔施工技术也在不断发展。
松软突出煤层瓦斯抽采钻孔施工技术主要包括预留瓦斯抽采钻孔、临时瓦斯抽采钻孔和永久瓦斯抽采钻孔三种类型。
预留瓦斯抽采钻孔是在煤层开采前就进行施工的,用于采取措施预防瓦斯积聚和流入工作面。
临时瓦斯抽采钻孔是在煤层开采过程中设置的,用于短期抽采瓦斯,减少瓦斯浓度和压力。
永久瓦斯抽采钻孔则是在煤层开采后保留并长期使用的,用于长期瓦斯抽采和瓦斯防治。
预留瓦斯抽采钻孔的施工技术主要有:预留孔开挖技术、防塌支护技术和钻孔施工技术等。
预留孔开挖技术包括先端施工开挖和松软围岩支护。
防塌支护技术包括人工衬砌、注浆、注浆固化和钢支撑等技术。
钻孔施工技术包括钻台的选择、主支管和分支管的布置等。
临时瓦斯抽采钻孔的施工技术主要有:钻孔位置的选择、钻孔方式的确定、钻孔直径的确定和钻孔长度的确定等。
钻孔位置的选择要根据矿井的地质条件、煤层的开采情况和瓦斯的分布情况来确定。
钻孔方式的确定要根据瓦斯的抽采需求、施工条件和经济效益来选择。
钻孔直径的确定要根据煤层的瓦斯产量、抽采量和需要的抽采效果来确定。
钻孔长度的确定要根据煤层的厚度、瓦斯的分布情况和抽采需求来确定。
目前,松软突出煤层瓦斯抽采钻孔施工技术有以下发展趋势:一是施工效率的提高,通过引进先进的设备和工艺,提高施工速度和质量。
二是施工安全性的提高,通过增加施工设备的安全保护措施和提高施工人员的安全意识,减少施工事故的发生。
三是施工环保性的提高,通过使用低碳材料和节能技术,减少施工对环境的污染。
四是施工自动化水平的提高,通过引入自动化设备和控制系统,提高施工的自动化程度和精度。
松软突出煤层瓦斯抽采钻孔施工技术及发展趋势松软突出煤层是一种典型的煤矿安全隐患,其不仅会影响煤矿的正常生产,还会引发各种矿井事故。
因此,钻孔瓦斯抽采技术在煤矿安全生产中具有非常重要的作用。
本文将从钻孔瓦斯抽采的技术原理、施工技术及发展趋势进行探讨。
一、钻孔瓦斯抽采的技术原理钻孔瓦斯抽采是指在煤矿井下将瓦斯抽采管通过钻孔安装到煤层底部,将瓦斯从井下运出。
其技术原理是利用钻孔穿过煤层,使得煤层底部形成一定的负压环境,在煤层中形成一个瓦斯抽采区,将瓦斯集中抽采并运出井口,从而达到排放瓦斯的目的。
1、钻孔布置根据煤层的特点,选择合适的钻孔位置和方向,一般选择在煤层下部或有较多瓦斯涌出的地点进行钻孔。
2、钻孔开孔钻孔开孔时需要根据煤层的深度和性质选择合适的钻头,定期更换切削刃,加强钻头冷却,避免钻孔卡钻。
3、安装管杆安装管杆时要选择质量较好的材料,并按照要求进行对接,保证管杆的牢固性和密闭性。
4、安装瓦斯抽采管将瓦斯抽采管依次安装到钻孔内,通常采用“一管一孔”原则,尽量避免弯曲。
5、连接管道连接管道时应选择合适的管道材料,保证管道的密闭性,避免瓦斯泄漏。
在瓦斯抽采管上安装瓦斯抽采机,进行瓦斯抽采,并将抽采的瓦斯运至地面。
1、自动化技术随着煤矿自动化程度的不断提高,自动化钻孔瓦斯抽采技术将越来越受到重视。
自动化钻孔瓦斯抽采设备能够实时监测瓦斯浓度、温度、压力等参数,并自动调节瓦斯抽采的参数,大大提高了瓦斯抽采的效率和安全性。
2、微波技术利用微波技术进行钻孔瓦斯抽采是目前研究的热点之一。
微波技术可以快速加热煤层,使煤层内部温度升高,从而促进瓦斯释放。
与传统钻孔瓦斯抽采相比,微波钻孔瓦斯抽采具有速度快、效率高、破坏小的优势。
3、环保技术传统的钻孔瓦斯抽采技术存在一定的环境污染问题,如大量使用煤油、柴油等燃料,排放大量废气、废水等。
因此,未来钻孔瓦斯抽采技术需要发展环保型技术,如采用太阳能、风能等清洁能源,减少对环境的污染。
松软突出煤层瓦斯抽采钻孔施工技术及发展趋势松软煤层是指煤层中的煤岩矿物粘结度低、韧性差、易破碎、易润湿及含水量较大的煤层。
由于松软煤层煤层结构松散,瓦斯易聚集,给煤矿安全生产带来了很大的隐患。
为了有效抽采煤层瓦斯,针对松软煤层的特点,发展了一种煤层瓦斯抽采钻孔施工技术,并不断进行改进和创新,以满足煤矿生产中对瓦斯抽采的需求。
1. 钻孔位置确定松软煤层瓦斯抽采钻孔的位置应根据瓦斯分布、瓦斯来源和抽采效果等因素确定。
一般来说,应选择煤层瓦斯集中分布的区域,通过勘探和预测确定钻孔的布置位置。
2. 钻孔施工方法钻孔施工采用先打预爆孔,再打瓦斯抽采钻孔的方法。
首先在煤层顶板上预留一定距离的预爆孔,然后利用便携式钻机在预爆孔下方位置钻设瓦斯抽采钻孔。
预爆孔的作用是引爆瓦斯,保障煤层瓦斯的安全抽采。
3. 瓦斯抽采设备安装瓦斯抽采设备安装在钻孔中,利用设备自身风压将瓦斯吸出并排放到安全地带。
瓦斯抽采设备通常包括瓦斯抽采泵、管道和排气风机等部分。
4. 瓦斯抽采管理瓦斯抽采过程中,应加强对瓦斯抽采设备的管理和维护,定期清理煤层中的积水和煤屑,确保瓦斯抽采设备的正常运行和抽采效果。
1. 技术自动化随着科技的发展,煤矿抽采技术也在不断更新,煤层瓦斯抽采钻孔施工技术也在向自动化方向发展。
未来,瓦斯抽采设备将更加智能化,可以实现远程监控和自动调节,提高抽采效率和安全性。
2. 设备多样化随着煤矿生产的需求增加,瓦斯抽采设备也将向多样化方向发展,包括不同类型的瓦斯抽采泵、排气风机和管道等,以满足不同煤层瓦斯的抽采需求。
3. 绿色环保未来,煤矿生产将更加注重环保和可持续发展,瓦斯抽采钻孔施工技术也将向绿色环保方向发展,采用更加环保和节能的抽采设备和工艺,减少对环境的影响。
4. 研发创新未来,煤层瓦斯抽采钻孔施工技术将不断进行研发创新,针对煤层瓦斯抽采中遇到的问题和挑战,提出新的解决方案和技术手段,以不断提高瓦斯抽采的效率和安全性。
松软煤层瓦斯抽采钻孔施工工艺-施工工艺论文-工程论文——文章均为WORD文档,下载后可直接编辑使用亦可打印——摘要:在高瓦斯低透气性松软煤层中施工钻孔极易出现喷孔、塌孔、顶钻、夹钻等现象,导致钻孔成孔率低、成孔深度浅。
通过对钻孔施工工艺、防喷装置等方面的研究改进,摸索出一套行之有效的抽采钻孔施工办法,有效解决了漳村煤矿高瓦斯低透气性松软煤层抽采钻孔的施工难题。
关键词:低透气性;松软煤层;抽采钻孔;施工工艺漳村煤矿26采区3号煤层开采深度500m,最大绝对瓦斯涌出量23.66m3/min,煤层普氏系数0.43~0.49,钻孔瓦斯衰减系数为0.185d-1,透气性系数0.0493~0.0542m2/(MPa2d),最大绝对瓦斯压力为0.2MPa,可以看出煤层具有煤质松软、煤层瓦斯含量高、瓦斯压力大、透气性低、瓦斯治理难度大等特点。
而瓦斯抽采是降低煤层瓦斯含量、减小瓦斯压力、减少瓦斯灾害最有效的手段,实现瓦斯抽采的关键是抽采钻孔的施工,尤其是在高瓦斯低透气性松软煤层中施工钻孔,极易出现喷孔、塌孔、卡钻等现象,导致钻孔成孔率低、成孔深度浅。
因此,必须采取有效措施加以解决。
1保证钻孔成孔的技术措施2603综放工作面位于漳村煤矿26采区,开采3号煤层,煤层厚度平均6.11m,煤层倾角平均4°,工作面走向推进长度1173m,倾向长度285m。
设计在2603运巷、工作面切眼和2603进风巷布置钻孔。
其中2603运巷偏向工作面布置与巷道呈85°夹角的钻孔429个;工作面布置与切眼中心线呈90°夹角的钻孔146个;2603进风巷偏向工作面布置与巷道呈85°夹角的钻孔429个。
钻孔倾角与煤层倾角相同,钻孔长度分别为120~170m不等。
高瓦斯低透气性松软煤层抽采钻孔得以成孔,得益于以下综合措施:钻机的稳固、带压注浆护孔、中风压排渣、突出煤层安全钻进防喷工艺。
1.1钻机的稳固。
在钻孔施工位置用425号普通硅酸盐水泥(预制尺寸为长×宽×深=3m×1.5m×1.5m)混凝土作为钻机基础,并在规定位置将4只地脚螺栓固定,钻机就位后要将压板固定在地脚螺栓上,拧紧螺母;在巷道壁上掏槽,采用4根丝杠稳固钻机;钻机处巷道顶部施工两个起吊锚杆,配合手拉葫芦预防钻机歪倒。
松软突出煤层瓦斯抽采钻孔施工技术及发展趋势【摘要】煤矿瓦斯抽采对矿工生命安全和矿井生产稳定具有重要意义。
松软突出煤层瓦斯抽采钻孔施工技术是解决瓦斯排放难题的关键。
本文从煤层特点和瓦斯抽采难点入手,介绍了钻孔施工技术的历程、布孔方式优化、材料设备改进和发展趋势。
强调了技术创新对于解决未来挑战的重要性。
最后结论指出了松软煤层瓦斯抽采钻孔施工技术的重要性和未来发展方向,提出了技术创新的必要性。
该研究对煤矿安全生产具有重要意义,有望成为未来瓦斯抽采领域的重要参考。
【关键词】关键词:松软煤层,瓦斯抽采,钻孔施工技术,发展趋势,布孔方式,材料设备,研究目的,技术创新1. 引言1.1 煤矿瓦斯抽采的重要性引言:煤矿瓦斯抽采是煤矿安全生产的重要环节,也是煤矿生产中必不可少的一项工作。
瓦斯是一种易燃、可燃的气体,是煤矿事故的主要原因之一。
如果瓦斯得不到有效抽采处理,就会造成矿井内气体浓度升高,极易引发爆炸事故,严重威胁到矿工的生命安全。
煤矿瓦斯抽采工作不仅关乎矿工的生命安全,也关系到煤矿的生产秩序和稳定。
在松软突出煤层瓦斯抽采中,由于煤层岩性松软,并且瓦斯含量较高,其抽采工作更加复杂和困难。
研究和改进煤矿瓦斯抽采钻孔施工技术对于保障煤矿安全生产具有重要意义。
只有不断提升钻孔施工技术水平,完善抽采设备和方法,才能更好地解决煤矿瓦斯抽采面临的挑战,确保矿工的安全生产和煤炭产量的稳定增长。
1.2 松软突出煤层瓦斯抽采钻孔施工技术现状煤矿瓦斯抽采是煤矿安全生产中的重要环节,而在煤矿开采过程中,松软突出煤层的瓦斯抽采面临着诸多挑战和难点。
松软煤层通常具有煤层透气性好、煤体结构松散等特点,这使得瓦斯在煤层中的运移速度较快,抽采难度加大。
目前,针对松软煤层瓦斯抽采钻孔施工技术的现状主要集中在以下几个方面:钻孔施工技术需要针对松软煤层的特点进行优化。
传统的钻孔施工技术在松软煤层中存在着一定的局限性,因此需要进行钻孔布孔方式和钻孔材料设备的改进,以提高钻孔施工的效率。
松软突出煤层瓦斯抽采钻孔施工技术及发展趋势随着煤炭开采的不断深入,煤矿瓦斯问题日益突出。
煤层瓦斯是一种具有爆炸性及有毒性的气体,给煤矿生产和矿工的安全带来了严重威胁。
松软突出煤层是煤矿中较常见的一种煤层类型,其孔隙度大,透气性强,瓦斯含量高,瓦斯抽采难度较大。
煤矿开采中采用有效的瓦斯抽采技术至关重要。
松软突出煤层瓦斯抽采钻孔施工技术是目前较为成熟和广泛采用的瓦斯抽采技术之一。
该技术主要是通过钻孔的方式,在煤层中打开通道,提高瓦斯涌出孔隙的有效连接性。
其主要包括钻孔设计、钻孔预防性通风以及钻孔加固等工序。
钻孔设计是瓦斯抽采钻孔施工技术的关键步骤之一。
根据地质条件和煤层特性,确定钻孔的位置、方向和深度,以保证瓦斯抽采的效果。
在设计过程中,需要考虑瓦斯抽采效率、安全性以及对矿井生产的影响等因素。
钻孔预防性通风是瓦斯抽采钻孔施工技术的重要环节。
通过预先在钻孔处进行通风,将瓦斯逼出钻孔,以减少钻孔施工过程中的瓦斯积聚。
通风可以采用风管、风机等设备进行,确保施工现场的气体浓度在安全范围内。
钻孔加固是瓦斯抽采钻孔施工技术的最后一道防线。
根据地质条件和钻孔设计要求,选择合适的加固材料和加固方式,确保钻孔的稳定性和安全性。
常见的钻孔加固材料有钻孔灌浆材料、支护设备等。
1. 自动化技术的应用:随着科技的不断发展,自动化技术在煤矿开采中得到了广泛应用。
未来的瓦斯抽采钻孔施工技术将更加智能化和自动化,在保证安全和提高效率的减少人力投入和劳动强度。
2. 环保化技术的引入:煤矿的开采对环境的影响不可忽视。
未来的瓦斯抽采钻孔施工技术将更加注重环境保护,减少二氧化碳排放和能源消耗。
可以采用新型的瓦斯抽采设备,提高能源利用率和瓦斯收集效率。
3. 多元化技术的集成:瓦斯抽采钻孔施工技术需要与其他技术相结合,形成综合施工方案。
未来的瓦斯抽采钻孔施工技术将会与地质勘探技术、瓦斯抽采设备、地面监测系统等技术相互配合,提高抽采效果和安全性。
松软突出煤层瓦斯抽采钻孔施工技术及发展趋势随着世界能源需求的不断增长,煤炭作为重要的能源资源得到了广泛的应用。
煤矿开采过程中瓦斯抽采一直是一个亟待解决的难题。
特别是在松软煤层中,瓦斯抽采难度更大,因此瓦斯抽采钻孔施工技术成为了煤矿安全生产中的一项关键技术。
本文将就松软煤层瓦斯抽采钻孔施工技术及发展趋势进行探讨。
1. 钻孔位置选择在松软煤层中,选择合适的钻孔位置是关键的一步。
由于松软煤层瓦斯分布不均匀,因此需要进行详细的瓦斯勘探工作,确定瓦斯聚集区和瓦斯释放区。
在瓦斯聚集区,需要选择适当的位置进行钻孔,以便有效抽采瓦斯。
为了避免煤层破坏和瓦斯泄漏,需要避开坑口和煤层裂隙区。
2. 钻孔施工工艺在松软煤层中进行瓦斯抽采钻孔施工,需要采用先进的施工工艺。
一般情况下,采用封管法进行钻孔施工,即在钻孔过程中同时进行管壁加固,以防止煤层松软导致的钻孔坍塌。
还需要使用专业的煤层钻机和配套设备,确保施工效率和安全性。
3. 钻孔参数控制在松软煤层中进行瓦斯抽采钻孔施工,需要对钻孔参数进行严格控制。
例如钻孔直径、孔深、孔间距等参数都需要根据实际矿井情况进行精确的设计和调整。
只有合理控制钻孔参数,才能最大限度地提高瓦斯抽采效果和安全性。
4. 钻孔排列方式钻孔排列方式是影响瓦斯抽采效果的重要因素。
在松软煤层中,尤其需要采用合理的钻孔排列方式,以确保瓦斯抽采的均匀性和完整性。
目前常用的钻孔排列方式有交错排列、并列排列等,需要根据具体煤层条件进行选择。
1. 自动化技术应用随着科技的不断进步,自动化技术在煤矿瓦斯抽采钻孔施工中得到了广泛的应用。
自动化钻孔设备可以提高施工效率和精度,减少人为操作的疏忽和错误。
自动化设备还能提高施工安全性,减少人员伤亡事故的发生。
未来,随着自动化技术的不断发展,自动化钻孔设备将成为煤矿瓦斯抽采的主要施工工具。
2. 智能化管理系统钻孔施工过程中的数据采集和管理一直是一个难题。
未来,随着智能化管理系统的广泛应用,可以实现对钻孔施工过程的实时监控和数据记录、分析。
松软突出煤层瓦斯抽采钻孔施工技术及发展趋势为了安全高效地抽采煤层瓦斯,松软突出煤层瓦斯抽采钻孔施工技术正得到越来越多的关注和应用。
该技术的主要目标是有效解决煤层瓦斯超浓度、超限排放、开采强度低等问题,提高瓦斯抽采效果和工作面的安全性。
以下是该技术的施工技术和发展趋势的简要介绍。
1.松软突出煤层瓦斯抽采钻孔施工技术(1)导向孔技术:通过导向孔引导钻孔方向,使其与目标钻孔平行或与特定角度交叉,确保正对煤层突出带的钻孔施工。
(2)松软土层钻进技术:钻进过程中采用良好的加压、回转和钻杆清茅等措施,确保钻进松软土层的稳定性和顺利进行。
(3)全层完整套管技术:在钻孔施工过程中,根据不同地层的特点选择合适的套管类型和尺寸,保证钻孔的完整性和地层的稳定性。
(4)适应性调整技术:根据实际情况对钻孔施工方案进行动态调整,确保施工的顺利进行。
2.松软突出煤层瓦斯抽采钻孔施工技术的发展趋势(1)施工设备的改进:加大对施工设备的研发投入,提高其性能和可靠性,减少施工过程中的故障率。
(2)智能化施工技术的应用:利用现代信息技术和自动化技术,提高施工过程的控制精度和效率,降低人为误差和施工风险。
(3)环境保护和能源利用技术的结合:加大对环境保护和能源利用技术的研究和应用,实现瓦斯抽采过程的高效利用和环境友好。
(4)钻孔施工质量控制的强化:加强钻孔施工质量的监测和控制,制定更加科学和规范的施工标准,提高施工质量和安全性。
(5)人员培训和技能提升:加强人员培训和技能提升,提高施工人员的专业素质和安全意识,减少安全事故和施工质量问题的发生。
综上所述,松软突出煤层瓦斯抽采钻孔施工技术的发展是一个不断推进的过程。
通过不断改进和创新施工技术,结合智能化和环保技术的应用,提高施工质量和安全性,将有助于推动松软突出煤层瓦斯抽采钻孔施工技术的进一步发展和应用。
同时,加强人员培训和技能提升,为行业提供更多专业技术人才,也是技术发展的必要条件。
松软突出煤层瓦斯抽采钻孔施工技术及发展趋势随着煤矿资源的逐渐枯竭和矿井深度的不断增加,矿井瓦斯抽采面临着越来越严峻的挑战。
而松软煤层瓦斯抽采钻孔施工技术的发展,成为了解决矿井瓦斯抽采难题的重要途径。
本文将对松软煤层瓦斯抽采钻孔施工技术进行详细介绍,同时分析其未来的发展趋势。
一、松软煤层瓦斯抽采钻孔施工技术介绍1. 技术原理松软煤层瓦斯抽采钻孔施工技术是指通过钻井设备将孔道打入煤层中,利用抽采设备把瓦斯抽出地面进行处理的技术。
对于松软煤层来说,由于煤层本身的松软性,传统的钻孔施工技术难以满足工程需求,因此需要采用专门设计的钻孔施工技术来确保施工的安全和有效性。
2. 技术特点(1)适应性强:能够适应不同地质条件下的施工需求,包括不同的煤层厚度、孔隙度和瓦斯压力等。
(2)施工效率高:钻孔施工技术采用先进的设备和工艺,能够提高施工效率,并保证钻孔质量。
(3)安全可靠:施工过程中采用严格的安全措施,确保施工的安全和可靠性。
(4)环保节能:抽采设备和处理设备采用节能环保的技术,减少对环境的影响。
3. 技术发展随着矿井深度的不断增加,煤矿地质条件的复杂化,松软煤层瓦斯抽采钻孔施工技术也在不断发展。
目前,国内外针对松软煤层瓦斯抽采钻孔施工技术的研究已经取得了一系列成果,包括新型钻孔设备的研发、施工工艺的优化和瓦斯抽采设备的改进等方面,为松软煤层瓦斯抽采提供了更多选择和支持。
1. 技术装备的智能化随着人工智能、大数据和云计算等技术的飞速发展,松软煤层瓦斯抽采钻孔施工技术的装备也将朝着智能化、自动化的方向发展。
未来,钻孔设备和抽采设备将能够实现智能控制、远程监控和自动化作业,大大提高施工效率和安全性。
2. 施工工艺的优化随着对松软煤层瓦斯抽采钻孔施工技术需求的不断提升,施工工艺也将得到不断优化和改进。
未来,针对不同的地质条件和煤层特点,将开发出更加适应性强、施工效率高的施工工艺,确保施工的质量和安全。
3. 安全环保的发展方向在松软煤层瓦斯抽采钻孔施工技术的发展过程中,安全和环保始终是重要的发展方向。
松软突出煤层瓦斯抽采钻孔施工技术及发展趋势随着煤炭资源的逐渐枯竭,煤矿开采进入深部和薄煤层,瓦斯抽采是保障矿井安全生产和提高矿井综采效率的重要手段。
而对于松软突出煤层来说,瓦斯抽采的施工技术尤为复杂,因为松软煤层的特点决定了钻孔的施工难度和瓦斯抽采效果的不确定性。
本文将从松软突出煤层瓦斯抽采钻孔施工技术和发展趋势两方面进行阐述。
松软煤层的物理力学性质差、易破碎的特点决定了瓦斯抽采钻孔施工难度较大。
目前,松软突出煤层瓦斯抽采钻孔施工技术主要包括以下几个方面:1. 钻孔布置规划松软煤层的不稳定性导致瓦斯抽采钻孔容易产生泥浆失稳,因此在钻孔布置规划上需要充分考虑煤层的突出情况和地质构造。
钻孔布置要尽量避开煤层的节理和裂隙,减少钻孔的变形和泥浆漏失,以保障钻孔施工的顺利进行。
2. 钻孔施工技术钻孔施工技术是影响瓦斯抽采效果的关键因素之一。
在松软煤层的钻孔施工中,应选用适当的钻具和钻孔工艺,并结合地质勘查的结果,实施定向钻孔和智能钻孔技术,降低钻孔的偏差率和漏失率,提高钻孔的施工效率和质量。
由于松软煤层的不稳定性,钻孔支护技术是保障瓦斯抽采钻孔施工安全的关键措施。
目前常用的钻孔支护技术包括钢套管支护、注浆固化和管桩加固等方法,通过对钻孔进行有效的支护,提高钻孔的抗压和抗震能力,确保瓦斯抽采钻孔的长期稳定和安全运行。
瓦斯抽采钻孔的排采技术是影响瓦斯抽采效果的重要因素。
对于松软煤层来说,通过合理的钻孔排采设计和技术方法,能够提高煤层采空区的排瓦斯效率,降低瓦斯浓度和压力,确保矿井安全生产。
随着煤矿开采深度和瓦斯抽采难度的不断增加,松软突出煤层瓦斯抽采钻孔施工技术也在不断发展和完善。
未来,瓦斯抽采钻孔施工技术的发展趋势将主要体现在以下几个方面:1. 智能化施工随着人工智能和无人机技术的不断发展和应用,未来瓦斯抽采钻孔的施工将更加智能化和自动化。
利用智能钻孔机器人进行钻孔施工,能够提高施工的精准度和效率,降低人力成本和安全风险。
松软突出煤层瓦斯抽采钻孔施工技术及发展趋势1. 引言1.1 研究背景煤层瓦斯抽采是煤矿安全生产的重要环节,而松软煤层在煤层瓦斯抽采中常面临一系列技术难题。
松软煤层具有较高的渗透性和脆性,煤与岩石之间的结构疏松,容易发生崩塌和塌陷,给钻孔施工带来很大困难。
目前,针对松软煤层瓦斯抽采钻孔施工技术的研究还比较薄弱,需要进一步探讨与改进。
松软煤层瓦斯抽采钻孔施工技术的研究背景主要包括以下几个方面:随着煤矿深部开采的不断深入,松软煤层的瓦斯抽采问题日益突出;传统的钻孔施工技术在松软煤层中存在很多局限性,需要寻求创新的解决方案;随着我国煤矿安全生产标准的不断提高,如何有效控制松软煤层的瓦斯抽采成为当前亟待解决的问题。
对于松软煤层瓦斯抽采钻孔施工技术的研究具有重要的现实意义和深远的发展价值。
通过深入研究,将有助于提高煤矿工程的安全性和效率,促进煤矿经济效益的提升,推动我国煤炭产业的可持续发展。
1.2 研究目的研究目的是为了深入探讨松软煤层瓦斯抽采钻孔施工技术的关键问题,总结目前应用的方法和存在的问题,并提出改进方法和发展趋势。
通过对研究现状和发展趋势的分析,为进一步提高瓦斯抽采钻孔施工技术的效率和安全性提供参考和指导。
通过深入研究松软煤层瓦斯抽采钻孔的关键技术,可以为实际工程提供技术支持和解决方案,为保障生产和减少事故风险提供有力保障。
通过本次研究,旨在促进瓦斯抽采钻孔施工技术的不断创新和进步,推动瓦斯抽采领域的发展,实现资源利用的最大化和社会效益的最大化。
2. 正文2.1 松软煤层瓦斯抽采钻孔施工技术介绍松软煤层瓦斯抽采钻孔施工技术是针对松软煤层中高含气量的瓦斯进行有效抽采的一种重要技术手段。
在施工过程中,首先需要选择合适的钻孔位置,确保钻孔能够有效抽采到煤层中的瓦斯。
然后根据煤层地质条件,采用合适的钻孔施工工艺,包括钻孔直径、钻孔深度、钻孔密度等参数的确定。
在施工过程中,需要注意保护环境,避免煤层瓦斯外泄,同时要确保施工人员的安全。
松软煤层筛管护孔瓦斯抽采技术作者:庞博申振华来源:《科学与财富》2017年第26期摘要:我国的瓦斯抽采技术虽然起步比较晚,研究人员不断加大对于瓦斯抽采技术的研究力度,这项工作也有了很多新的研究成果,松软煤层筛管的护孔研究是一个比较新的研究方向,对于这项瓦斯抽采技术的研究才起步不久,在实际的操作中有许多问题,本文根据实际的瓦斯抽采技术展开具体分析。
关键词:松软煤层;抽采技术;技术分析在对质地比较松软的煤层进行瓦斯抽采技术时,需要克服许多困难,如进行抽采的有效距离不长,钻孔工作难度大、抽采的效果不好,为了减少这些抽采工作中的阻碍,本文将筛管护孔工艺加入到瓦斯抽采的工作中,达到负压相对比较高的高效瓦斯抽采工作成果,文本将具体的操作程序以及注意事项一一阐述,希望可以给我国从事瓦斯抽采的工作者一些参考。
1 软煤层的瓦斯抽采工作的现状松软煤层是一种特殊的煤层,与一般的煤层有很大的不同,其整体结构的强度比较低,在进行瓦斯抽采后,抽采的效果并不好,抽采的效率比较低,尤其是在钻孔环节,频繁地出现顶钻、抱钻、卡钻等现象,加大了瓦斯抽采的难度,最终使得钻好的孔达不到预定的要求,使得可供抽采的瓦斯总量也变小,主要是由于抽采的深度达不到要求,还有一方面的不利因素是,松软煤层在承受钻孔作业时,会由于钻孔机械的震动效果发生改变,主要是煤层结构的变化,有一部分强度比较低的煤层就会变形甚至断裂,承受的力度比较大的煤层还会使已经钻好的孔洞次闭合,延长抽采的时间。
2 筛管护孔的工艺研究在松软煤层中钻进,容易发生喷孔、塌孔、卡钻等孔内事故,导致钻孔成孔深度浅、成孔率低、瓦斯抽采效果差。
针对此问题,采用空气钻进与螺旋钻进相结合的方法钻进成孔。
选用113mm三翼内凹PDC合片全面钻头开孔,钻进3m,换110mm四翼一字铰接内芯可开闭PDC 钻头接73mm宽叶片大通孔螺旋钻杆钻进。
2.1 钻压在松软煤层中采用空气螺旋钻进时,对钻机的钻压要求并不高,钻机的转矩要大,真正用在钻头上破碎煤层的钻压一般不会超过500kN。
科技成果——煤矿井下碎软煤层瓦斯抽采孔筛管护孔技术技术开发单位中煤科工集团西安研究院有限公司适用范围适用于煤矿井下松软煤层瓦斯抽采孔(包括顺层钻孔和穿层钻孔)的全孔筛管完孔,该技术可以将32-45mm的护孔筛管留在孔内作为瓦斯抽采通道,解决复杂地层易塌孔堵塞瓦斯抽采通道的问题,提高瓦斯抽采效率和抽采率,减少瓦斯治理盲区。
成果简介1、开发了筛管完孔瓦斯抽采技术与装备,采用PVC筛管,从钻杆内通孔下入进行护孔并作为瓦斯抽采的通道,改变传统提钻后下筛管工艺为不提钻下筛管新工艺;2、在“不提钻下筛管”的工艺基础上,研究发明了一种铰接型内芯可开闭式复合片钻头,可以通过筛管;3、针对筛管下入孔内(下斜、近水平和上仰)状态,研发了筛管孔底悬挂装置,有效防止了筛管在孔内滑动,使筛管在钻孔内固定可靠,与开发的φ73mm、φ89mm大通孔螺旋钻杆配套使用,满足筛管完孔工艺要求。
关键技术1、大通孔螺旋钻杆Φ89/73mm,通孔内径最小38mm,最大50mm,强度高,排粉能力强,能将φ32mm、φ40mm筛管从钻杆内通孔下入孔底;2、一字铰接内芯可开闭式PDC钻头φ103mm,由空心钻头体、中心活动翼片等组成;3、筛管可单个或多个串接使用,成孔后不提钻,通过钻杆内通孔下入筛管,作为护孔管和瓦斯抽采通道,既解决了塌孔问题,又不影响瓦斯逸出;4、抽采浓度提高15%以上,与传统提钻工艺相比,效率提高了2倍以上,平均下管深度达到钻孔深度的96%以上。
应用情况该技术已先后在淮南、淮北、晋城、韩城桑树坪矿、芦岭煤矿贵州金佳矿、火铺矿、玉舍矿,河南新义矿,新疆屯宝煤矿、潞安余吾矿等多个煤矿进行推广应用,其中在淮南矿业集团丁集矿的应用中,新工艺与传统提钻下筛管工艺相比,下管效率提高了2倍以上,平均下管深度达到钻孔深度的96%以上,工作面抽采预抽达标时间缩短36%,工作面瓦斯抽采浓度平均提高10%-20%。
截止目前,已累计推广进尺达数百万米,从筛管下入深度、下入成功率、瓦斯抽采浓度及抽采纯量都取得了明显的效果,该技术已成为软煤矿区瓦斯抽采孔完孔施工的重要技术。
松软煤层瓦斯抽采孔完孔技术方案1 概述随着煤矿生产规模的扩大和开采深度不断增加,矿井地质条件越来越复杂。
松软煤层、破碎煤层、断层破碎带等地质异常带钻进时,排渣困难,孔壁稳定性差,造成卡钻埋钻等孔内事故多。
由于软煤地层裸眼孔壁的稳定性差,传统下筛管工艺由于钻孔在短时间内孔壁就会坍塌堵塞钻孔,致使作为抽采瓦斯通道的筛下不到钻进孔深,造成钻孔进尺多,筛管下的少的问题,而且从钻孔内直接下入护孔筛管,下入过程中煤壁对筛管的阻力大,下入困难,直接影响瓦斯抽采效果。
因此,成孔后不提钻,通过钻杆内通孔下入带有筛眼的抗静电阻燃聚氯乙烯管(以下简称PVC管),作为护孔管和瓦斯抽采通道,既解决了塌孔问题,又不影响瓦斯逸出,提高了瓦斯抽采效率。
2 松软煤层瓦斯抽采孔护壁技术从钻杆内下PVC管护壁技术是近年来发展起来的一种较为理想的护孔技术,即钻孔成孔后不提钻具,从钻杆内部下入带有筛眼的“双抗”聚氯乙烯管(以下简称PVC管),作为护壁管和瓦斯抽采通道。
该技术的关键过程为:使用铰接式可开闭型钻头+大通孔钻杆钻进至设计孔深,下入带有悬挂装置的PVC管并将钻头“一字”铰接顶开,PVC管及悬挂装置通过钻头,连接于PVC 管前端上的悬挂装置翼片打开,并牢固地卡于孔壁上,提出钻杆而PVC护壁管则留在孔内。
下PVC管护壁可分为两大部分:①将连接起来的PVC管下至钻头处,顶开钻头锁芯并穿过;②连接在PVC管上的孔底悬挂打开并固定在孔壁上。
3 设备配置及预算Φ89/73mm大通孔宽叶片螺旋钻杆一字铰接可开闭前置式钻头,Φ103mm护孔筛管悬挂装置悬挂装置可单个使用或多个串接使用。
2个或2个以上多个串接使用时,悬挂装置的翼片在装配时要形成一定夹角,目的是提钻时,使悬挂装置弹片容易楔入孔壁,呈均布状态悬挂,增大与钻孔摩阻力,从而固定住整套筛管,或者由于钻孔自然坍塌,将悬挂装置及弹开的翼片埋住形成握裹状,依靠固定装置产生的握裹力将整套筛管牢固的安设在钻孔内。