地面瓦斯抽采钻机车的研制及应用
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大直径长钻孔瓦斯抽放技术与装备的应用长期以来,瓦斯灾害一直影响着煤矿的安全生产。
尤其在高瓦斯矿井,瓦斯治理不仅成本高,而且常常因不能及时与原煤生产工作相衔接制约着煤矿的生产。
因此高瓦斯矿井力求通过高效的抽放技术和先进的装备缓和生产和瓦斯防治工作之间的矛盾,提高煤矿的经济效益。
用钻孔抽放煤层瓦斯是目前国内常用而用效的方法,具有施工速度快,钻场布置机动灵活等特点,但由于钻孔直径小,孔壁产生的裂隙小,抽放效果不如巷道抽放好。
通过加大钻孔的直径和数量,提高孔口抽放负压,可以弥补后者的不足,但必须有一整套适合我国煤矿钻孔抽放瓦斯的装备,才能达到理想的抽放效果。
煤科总院西安分院经多年研究,相继开发研制出一系列能够施工大直径钻孔的钻机及其配套的施工工艺,投入到高产高效的煤矿生产中,在高瓦斯矿井瓦斯防治中发挥了重要作用。
1大直径瓦斯抽放钻机的开发与应用效果阳泉矿务局属典型的高瓦斯矿井,煤层透气性差,回采工作面瓦斯涌出量高且大部分来源于上邻层及围岩。
上个世纪80年代,阳泉矿务局为解决制约煤矿安全生产的瓦斯问题,采取钻进密集的小直径顶板穿层钻孔结合掘进50m长的上斜巷道(高抽巷)抽放瓦斯,来解决上邻层瓦斯问题。
这种抽放方式不仅需要消耗大量的人力、物力,而且施工费时,生产成本高,在时间上往往与工作面衔接不上,影响生产进度。
为此,阳泉矿务局提出了通过钻进大直径瓦斯抽放孔代替倾斜高抽巷,并减少小直径瓦斯钻孔密集度和数量的设想,此设想得到了原中国统配煤矿总公司安全局的大力支持,在此前提下西安分院与阳泉矿务局合作研制开发了MKD-5型钻机。
该钻机为全液压动力头式钻机,由主机、泵站、操纵台三部分组成,解体性好,搬迁运输方便,可根据钻场情况灵活布置。
为防止钻进倾斜孔时跑钻并减轻钻工的劳动强度,该钻机设计了夹转联动、自动拧卸钻杆和液压缸调整角度等功能。
MKD-5型钻机的技术参数如下:钻孔深度:100m钻杆直径:73mm开孔直径:250mm终孔直径:200mm钻孔倾角:±90°回转速度:10~320r/min最大扭矩:1850N·m给进能力:105kN起拔能力:73kN给进行程:600mm电机功率:30kW该钻机1992年在阳泉三矿进行了工业性度验,配直径215mm的牙轮钻头,一径到底,施工40°仰角的钻孔100m.阳泉矿务局同时进行了大直径钻孔、密集小直径钻孔和岩石走向巷道的瓦斯抽放对比试验。
煤矿瓦斯防治中抽采新技术的有效运用随着煤矿生产规模的日益扩大和煤炭需求的增长,煤矿瓦斯爆炸事故频繁发生,已成为制约煤炭工业发展的重要因素。
为了有效地防治煤矿瓦斯事故,抽采瓦斯技术已成为一种重要的手段。
本文将重点介绍煤矿瓦斯防治中抽采新技术的有效运用。
一、传统的抽采技术目前在煤矿瓦斯防治中,传统的抽采技术主要包括机械压力式、自然抽采式和人工连续抽采式。
机械压力式抽采是悬挂机械或风动机械应用于压风井,通过压载对瓦斯进行抽采。
自然抽采式是利用井筒天然的负压,通过设置抽采装置或穿孔排气井等进行瓦斯抽采。
人工连续抽采式是利用人工墩盘或密集串联墩盘进行抽采,每个墩盘将瓦斯抽到地面,再通过管线输送出去。
这些传统的抽采技术在某些情况下具有一定的优越性,但也存在一系列缺点,如抽采效率低、煤尘严重、瓦斯泄露等。
二、新型抽采技术为了提高抽采效率、减少人力投入、降低成本,煤矿瓦斯防治中需要采用新型的抽采技术。
下面将介绍目前常见的几种新型抽采技术。
1. 电动风机抽采技术电动风机抽采技术是通过安装电动风机,利用叶轮将地下瓦斯抽到地面。
这种抽采技术具有效率高、噪音小、占地面积小等优点,且不需要大量的人力投入。
同时,电动风机抽采可根据需要随时调整风量,适应不同的瓦斯浓度。
与传统的机械压力式抽采相比,电动风机抽采更加灵活、方便、自动化,可大大提高抽采效率。
2. 水封式抽采技术水封式抽采技术是利用水封管将井下排出的瓦斯与空气分开,水封管的高低差及密封性能决定了水封式抽采的效果。
这种抽采技术具有不污染环境、燃气随时随地可抽等特点。
同时,水封式抽采技术不需要大量的机器和设备,既节约了投资,又降低了操作难度,因此受到了广泛的应用。
3. 低负荷气体离心机抽采技术低负荷气体离心机抽采技术是利用气体离心机将井下瓦斯抽到地面。
这种抽采技术具有抽采效率高、压力损失小、运行费用低等优点,既能适应高浓度的瓦斯抽采,又能适应低负荷、低浓度的瓦斯抽采。
液态瓦斯膜式抽采技术是一种新型的瓦斯抽采技术,其原理是利用液态化的瓦斯膜将井下的瓦斯抽到地面。
煤矿瓦斯抽采中定向钻机成孔技术的应用发布时间:2021-07-08T17:20:23.470Z 来源:《基层建设》2021年第11期作者:杨勇孟佳佳[导读] 摘要:一直以来如何采取有效措施降低煤矿开采过程中瓦斯的涌出量是煤矿企业面临的重要问题。
淮浙煤电有限责任公司顾北煤矿摘要:一直以来如何采取有效措施降低煤矿开采过程中瓦斯的涌出量是煤矿企业面临的重要问题。
通过钻孔的方法对煤层中的瓦斯进行抽采,是比较有效的瓦斯涌出量控制方法,但该方法对于松软突出煤层而言,效果不尽如人意。
目前基于定向钻机的成孔技术在煤矿工程实践中取得了较好的应用,有效解决了传统钻孔瓦斯抽采中暴露出的问题。
关键词:煤矿瓦斯抽采定向钻机成孔技术引言煤矿井下采用稳定组合钻具控制钻孔方向的方法最先开始于20世纪70年代的美国,但在煤矿井下应用效果最好的却是德国。
经过多年努力,中国煤矿用井下钻孔技术与装备有了很大发展,煤炭科学研究总院西安研究院研制的ZDY6000LD(F)深孔履带定向钻机填补了中国自主开发的煤矿井下深孔履带定向钻机的空白,充分利用深孔定向钻机定向性能好、钻深大、控制抽放区域范围大、适应性强、可施工拐弯钻孔、能有效通过地质构造区、布孔方式多样等的特点,为瓦斯抽采开辟了新的道路。
1定向钻机概述以ZDY6000LD型定向钻机为例进行阐述,属于履带式定向钻机,通过全液压方式进行驱动控制。
该型号定向钻机工作时具有相对较低的转速,但可以提供很大的工作扭矩,回转时的最大工作扭矩和最大起拔力分别可以达到6000N·m和180kN。
配合使用复合片钻头时能够得到直径相对较大的成孔,设计的钻孔深度可以达到1km。
在近水平长距离钻孔瓦斯抽采中,比较适合使用该型号的定向钻机。
为了对钻孔过程进行实时监测,ZDY6000LD型定向钻机还配套使用了YHD2-1000(A)型监测系统,可以对成孔轨迹参数进行实时监测并反馈,方便定向钻机对成孔方向轨迹进行实时调整。
煤矿瓦斯抽采与利用技术探索与创新煤矿瓦斯是在煤矿开采过程中产生的一种危险气体,其中含有大量的甲烷。
过去,煤矿瓦斯被视为一种废弃物,甚至曾经导致了许多矿难事故。
然而,随着科技的不断进步,煤矿瓦斯抽采与利用技术也在不断探索与创新,为煤矿工人的生命安全和环境保护带来了新的希望。
煤矿瓦斯抽采技术是将煤矿中的瓦斯抽出并进行处理利用的过程。
传统的瓦斯抽采技术主要是通过井下的抽风机将瓦斯抽出,然后通过管道输送到地面进行处理。
然而,这种方法存在一些问题,例如抽采效率低、能源浪费等。
为了解决这些问题,科研人员开始探索新的瓦斯抽采技术。
一种被广泛研究和应用的新技术是瓦斯抽采与煤矿瓦斯利用技术的结合。
这种技术将瓦斯抽采与瓦斯利用相结合,实现了瓦斯的高效利用。
瓦斯抽采过程中抽出的瓦斯可以被用作燃料,发电或者制造化学品等。
这种技术不仅能够提高瓦斯的利用效率,还能够减少对环境的污染。
除了瓦斯抽采与利用技术的结合,还有一些新技术在瓦斯抽采领域取得了突破。
例如,利用微生物处理瓦斯的技术。
微生物可以分解瓦斯中的有害物质,从而减少瓦斯对环境的污染。
此外,还有一些新型的抽采设备被研发出来,可以更加高效地抽采瓦斯。
这些新技术的应用不仅提高了瓦斯抽采的效率,还减少了煤矿工人的安全风险。
煤矿瓦斯抽采与利用技术的探索与创新不仅带来了技术上的突破,也为煤矿行业带来了巨大的经济效益。
瓦斯抽采与利用技术的应用可以将瓦斯转化为可再生能源,从而减少对传统能源的依赖。
同时,瓦斯的利用还可以带动相关产业的发展,创造就业机会,促进经济增长。
然而,煤矿瓦斯抽采与利用技术的探索与创新仍面临一些挑战。
首先,技术的成本较高,需要大量的资金投入。
其次,技术的推广和应用也需要克服一些技术和管理上的难题。
此外,煤矿瓦斯抽采与利用技术的应用还需要与相关政策和法规相配套,以确保技术的可持续发展。
总的来说,煤矿瓦斯抽采与利用技术的探索与创新为煤矿行业带来了新的发展机遇。
通过瓦斯抽采与利用技术的应用,不仅可以提高瓦斯的利用效率,减少对环境的污染,还可以带动相关产业的发展,促进经济增长。
一种瓦斯抽放钻孔捕尘装置的研制与应用针对河南煤化工集团鹤壁中泰公司的1603工作面瓦斯抽放钻孔施工过程中粉尘严重超标的实际情况,研制瓦斯抽放钻孔捕尘装置,对该装置的工作原理、应用步骤和应用的注意事项进行了详细地阐述和说明,并在鹤壁中泰公司1603工作面的运输顺槽和回风顺槽施工瓦斯抽放钻孔的过程中进行了广泛的应用,收到了良好的应用效果,促进了工作面的安全、高效地生产。
标签:瓦斯抽放钻孔捕尘装置;研制;應用doi:10.19311/ki.16723198.2017.15.0980引言在煤与瓦斯突出矿井及高瓦斯矿井中瓦斯抽放技术是一项非常重要的瓦斯治理技术,目前煤矿瓦斯抽放的方法比较多,主要有立体交叉布孔、卸压带抽放、顶板高位抽放、采空区埋管抽放、本煤层瓦斯抽放、邻近层抽放等多种瓦斯抽放方法。
在煤矿现场施工过程中当采用风力排出孔内煤粉时,煤粉伴随着孔内的压风迅速扩散到巷道内导致巷道内粉尘增大严重地污染了工作环境,给现场施工人员造成严重的危害,同时由于粉尘比较大容易引发煤尘爆炸等恶性事故,还由于现场能见度下降容易造成误操作从而造成人身事故的发生,另外煤尘较大的情况下机械设备磨损加大机械设备的使用寿命也会大幅度的降低。
综上所述我们必须加大粉尘治理力度才能够防患于未然。
然而传统的风力排粉的治理方法通常是在施工地点下风侧设置一道覆盖巷道全断面的大水幕,虽然在粉尘治理方面收到了一定的效果,但是并不能够从根源上解决问题,煤尘大的问题依然是困扰施工安全的重大难题和隐患,现场迫切需要探索出一种更为行之有效的技术来解决这个难题。
1提出问题在煤层中施工瓦斯抽放钻孔时通常有风排瓦斯抽放钻孔粉尘、水排瓦斯抽放钻孔粉尘两种方法。
采用风排瓦斯抽放钻孔粉尘时及时、有效地捕捉住粉尘不至于使其在巷道中蔓延和扩散危及施工人员的身体健康是困扰施工瓦斯抽放钻孔的技术难点和瓶颈。
由于风排粉尘造成巷道内煤尘超标,影响矿井安全生产的例子比比皆是。
科技成果——采动区煤层气地面抽采技术及装备适用范围采动区地面井煤层气抽采是指在煤层回采前施工地面井,充分利用煤层回采的卸压增透作用,抽采煤层采动卸压区、工作面上隅角和采空区瓦斯。
能持续地进行采动区瓦斯抽采,抽采效果好、能够有效进行煤层工作面瓦斯治理和煤层气抽采。
该技术适用于煤层上方无灾害性的承压含水层,煤层赋存状态良好、分布连续性好的煤矿。
采动稳定区瓦斯资源量的评估技术,能够对不同条件采动稳定区瓦斯资源量进行总量评估、可采量评估。
技术原理通过在采煤工作面前方提前施工地面井,并安设配套的地面井负压抽采系统,待采煤工作面推进至地面井一定位置,实施地面井的负压抽采,充分利用煤层回采的卸压增透作用,抽采煤层采动卸压区、工作面上隅角和采空区瓦斯。
为采煤作业的安全及抽采利煤层气提供保障。
关键技术1、采动区瓦斯地面井抽采设计规范及安全监控系统设计;2、采动区覆岩内套管破坏判别模式、套管损伤机理及新型防护结构配套防治措施;3、对不同条件采动稳定区瓦斯资源量进行总量评估、可采量评估。
技术流程通过在采煤工作面前方提前施工地面井,并安设配套的地面井负压抽采系统,待采煤工作面推进至地面井一定位置,实施地面井的负压抽采煤层采动卸压区、工作面上隅角和采空区瓦斯。
主要技术指标(1)建立采动影响下地面瓦斯抽采钻孔变形破坏的综合作用模型,为地面瓦斯抽采钻孔防护措施的制定提供理论基础;获得钻孔在采场空间的变形破坏分布规律和时间变化规律。
获得采动稳定区的抽采量评估系统;(2)形成完善的采动区地面井安全抽采系统及安全监控系统;地面钻孔抽采期间,工作面回风瓦斯浓度降低0.2-0.3%,地面钻孔煤层气抽采浓度达到60%,实现工程示范基地地面抽采试验钻井的有效成功率不低于70%。
典型案例晋煤集团岳城矿1303工作面的2013ZX-YCCD-02地面井实施煤矿采动区瓦斯地面井抽采设计抽采井防护及安全监控成套技术后,岳城矿YCCD-02地面井投运后平均抽采瓦斯量1.54万m3/d,平均瓦斯浓度55.3%,工作面推至井位处时,抽采瓦斯纯量最大3.6万m3/d,抽采时间6个月,累计抽采瓦斯量约为260万m3。
煤矿瓦斯抽采技术的创新与应用煤矿瓦斯是煤矿开采过程中产生的一种危险气体,如果不能有效地控制和利用,将对矿井的安全和环境造成严重威胁。
因此,煤矿瓦斯抽采技术的创新与应用成为煤矿安全生产的重要领域。
本文将详细介绍煤矿瓦斯抽采技术的创新和应用,以及相关的发展趋势。
一、煤矿瓦斯抽采技术的创新1. 高效瓦斯抽放装置传统的瓦斯抽放装置存在运行成本高和效率低的问题。
近年来,煤矿瓦斯抽采技术得到了长足的发展,新的高效瓦斯抽放装置得到了广泛应用。
例如,采用了高效能的瓦斯抽采机,可以有效地提高瓦斯抽放效率,降低煤矿瓦斯爆炸的风险。
2. 微高压泵技术传统的瓦斯抽采技术中,常常需要使用大量的电能来驱动潜水泵或排气泵进行抽放。
然而,这种方式存在能耗高、噪音大等问题。
近年来,微高压泵技术的出现,改变了传统瓦斯抽采方式。
微高压泵通过采用高压气体驱动的方式,实现了瓦斯的高效抽取,同时减少了能源的浪费。
3. 煤矿瓦斯治理关键技术创新煤矿瓦斯治理的关键在于有效地控制和利用瓦斯。
针对传统煤矿瓦斯泄漏的情况,近年来出现了一系列关键技术创新,如密闭型抽采采空区、水封气抽采、封顶抽采等。
通过创新的技术手段,可以更有效地控制瓦斯的泄漏,并利用瓦斯进行能源转化,实现煤矿的低碳、清洁开采。
二、煤矿瓦斯抽采技术的应用1. 降低矿井瓦斯浓度煤矿瓦斯抽采技术的应用可以有效地降低矿井瓦斯浓度,减少瓦斯爆炸的风险。
通过瓦斯抽采系统的建设和应用,可以将瓦斯抽采至安全浓度以下,保障矿工的安全。
2. 瓦斯资源化利用瓦斯资源化利用是煤矿瓦斯抽采技术的重要应用方向。
通过瓦斯的收集、净化、转化等过程,可以将瓦斯转化为电能或其他有价值的产品。
这不仅减少了矿井的能耗,同时也为煤矿带来了经济效益。
3. 环境保护煤矿瓦斯排放是一种严重的环境问题。
通过瓦斯抽采技术的应用,可以将瓦斯有效地收集起来,避免瓦斯的泄漏对环境造成污染。
同时,瓦斯抽采技术还可以减少温室气体的排放,对于缓解全球气候变化具有积极意义。
深孔定向钻机在瓦斯抽采方面的应用杨松发布时间:2021-12-30T09:15:02.492Z 来源:基层建设2021年第28期作者:杨松[导读] 伴随着人们对近年来新闻事件的关注和了解,关于瓦斯的概念已经越来越清晰。
因为开采技术的发展,目前瓦斯的防止已经由原来单一形式的瓦斯抽放逐步改变为综合型有计划的瓦斯抽采。
贵州盘江精煤股份有限公司火烧铺矿贵州盘州 553539摘要:伴随着人们对近年来新闻事件的关注和了解,关于瓦斯的概念已经越来越清晰。
因为开采技术的发展,目前瓦斯的防止已经由原来单一形式的瓦斯抽放逐步改变为综合型有计划的瓦斯抽采。
矿井开采过程中,瓦斯作为一种常见危险因素,必须通过有效措施进行抽采。
深孔定向钻机是近几年出现的一种新型瓦斯抽采设备,它的应用能有效增加抽采量,提高抽采效率,简化抽采程序。
关键词:深孔定向钻机;瓦斯抽采;应用引言前阶段,国内大部分矿井依然在采用顶板岩石巷道抽放邻近层和采空区瓦斯,效果虽然不错,但成本非常昂贵。
如何降低瓦斯的抽采成本是目前主要关注的问题。
定向钻机施工顶板瓦斯抽采技术的应用,正好解决了这一难题。
对于原来挖掘岩石巷道的巨额成本而言,定向岩石钻孔对瓦斯进行抽采,费用相对更少。
采用定向钻机施工顶板瓦斯抽采技术不仅仅可以降低瓦斯的抽采成本,减少作业时间,还可以提供瓦斯抽采的浓度。
目前,已经有多家企业进行了顶板岩石水平定向钻孔抽放瓦斯的试验并取得了良好的效果。
1 瓦斯抽采的必要性在目前国内大部分矿井都是地下矿井,在煤炭矿井中,煤体会一直不断地释放瓦斯,大量瓦斯会积存在采空区内。
在采空区内,瓦斯浓度还会随着采空区的深入逐渐升高,在采空区深处,瓦斯浓度往往都超过安全施工上限。
为了避免恶性事故发生,保证施工人员的生命健康,瓦斯抽采势在必行。
2 深孔定向钻机在瓦斯抽采方面的应用2.1 瓦斯抽采的方法根据瓦斯的特性,研究瓦斯在矿井中存在的位置,赋存状况、瓦斯涌出特征的分析研究,结合瓦斯抽采的目的,对瓦斯抽采进行科学部署,实施对煤层首采面采空区和邻近层瓦斯进行抽放作业。