煤矿瓦斯抽采钻孔施工技术与装备----突出煤层瓦斯抽采钻孔施工技术
- 格式：ppt
- 大小：1.60 MB
- 文档页数：55
文档推荐
-
瓦斯抽采方法及钻场孔施工页数:5
-
矿井瓦斯抽采设计说明页数:8
-
煤矿瓦斯抽采钻孔布置示意图页数:4
-
XX煤矿瓦斯抽放钻孔设计及安全技术措施页数:13
-
煤矿瓦斯抽采图解页数:11
-
煤矿瓦斯抽采钻孔布置示意图页数:3
下载文档原格式
合集下载
煤矿瓦斯抽采安全技术措施
煤矿瓦斯抽采安全技术措施摘要：煤矿重特大安全事故的发生，不仅带来了较大的经济损失以及人员伤亡，而且对社会影响也非常大，全面治理煤矿安全工作一直我国重点关注的问题。
根据资料显示，产生煤矿事故的主要原因在于人们的超能力生产、煤矿企业的安全投入不走、缺少专业人才，导致违规作业等。
我国提出了“培训、装备、管理”三个原则，煤矿安全得到了有效提升。
煤矿矿井通风系统直接影响着矿井的安全性，必须使用安全的技术做好矿井通风工作。
另外，瓦斯是煤矿开采作业期间将会一直遇到的气体，若是处理不善则会引起瓦斯爆炸以及瓦斯突出等，应合理应用瓦斯。
关键词：瓦斯抽采；安全技术措施；抽采泵站；低浓度瓦斯引言要想实现煤矿开采高质量、高效率，煤矿企业需要时刻做好煤矿开采中的通风工作，结合安全技术为通风工作奠定安全的基础，保证矿井内部氧气含量充足的同时，为工作人员的人身安全提供充足的保障。
综合分析煤矿开采中存在的问题，有针对性的提出具体措施进行改进，促进煤矿开采效率得以提升，保证煤矿开采施工安全性能得到有效的增强。
1瓦斯的概念煤在形成过程中会产生一种气体，该气体被称为瓦斯，其自身的主要成分为甲烷，不溶于水而且具有可燃性。
煤在形成过程中会释放大量的瓦斯，但煤体中依旧会有一些残留。
这些瓦斯残留在煤体中会成为吸附状态以及游离状态两种。
在煤层进行开采时，瓦斯的储存条件被认为改变，因此这时的瓦斯会从巷道内逸出。
需要注意瓦斯从巷道内释放的速度会直接受媒体自身的透气性所影响。
另外，采空区内存在的被遗忘的煤体也会受微生物的影响成为瓦斯。
若是采空区的密封不够严实，则会导致瓦斯释放到工作面或者巷道中。
2井工煤矿通风安全的意义井工煤矿的通风工作，能够帮助施工开采人员进行矿井内部氧气的提供，避免因氧气不足造成人员窒息的事故发生，为施工人员提供一个安全、舒适的工作环境，在最大限度上保证施工人员的人身生命安全。
井工煤矿开采工作中，会在井道内部出现有毒气体的排出，以及开采中所产生的二氧化硫、沼气等有害粉尘都是健康安全的致命威胁，利用矿井内部的通风系统，能够让有毒气体、粉尘得以稀释并排出地面。
顺层钻孔预抽突出煤层瓦斯方法与应用
2991 概况阳煤五矿回采3#煤层，该矿井属于煤与瓦斯突出矿井。
试验工作面东侧为本矿工作面采空区，西侧为矿界煤柱，北侧为矿界煤柱，南侧为轨道运输大巷。
该采煤工作面共计施工5条巷道，东侧为工作面胶带运输巷，西侧为工作面回风巷，巷道断面均为矩形。
2 抽放系统根据该矿的瓦斯治理模式以及瓦斯治理经验，在该工作面已施工的巷道内安装377mm和219mm的抽放管路，并在抽采管路上安装瓦斯抽采计量装置，并每500m施工接地极，确保接地可靠。
在巷道内靠工作面侧布置钻场，钻场内每班检查瓦斯，确保钻场内瓦斯不积聚。
在钻场内向工作面施工顺层钻孔，预抽工作面瓦斯。
设计每个钻场共施工14个顺层钻孔，钻孔终孔点距离5-7m，钻孔设计长度50-360m，钻头直径96mm，采用“两堵一注”式封孔方式，封孔深度9m。
抽采系统需加强管理：钻孔施工过程中确保定位准确，减少钻孔交叉，并加快钻孔施工进度，增加钻孔预抽时间。
钻孔施工完毕后及时连抽，减少钻孔内的瓦斯向巷道内释放，降低巷道瓦斯浓度。
每天需对抽采钻孔和抽采系统进行检查，发现封联孔漏气现场及时处理。
定期对钻孔参数进行测量，针对钻孔浓度、压力等参数异常的钻孔需及时处理，确保每个钻孔抽采参数符合要求。
钻孔参数需及时填写在现场管理牌上，并由管理人员对抽采参数随机抽查，确保抽采参数真实有效。
3 区域措施效果检验3.1 评价单元划分根据《瓦斯抽采达标评判暂行规定》要求，煤与瓦斯突出工作面作业前需对瓦斯抽采效果进行评价，确保钻孔施工长度、钻孔均匀程度、钻孔覆盖范围等符合要求。
根据要求并结合工作面实际情况，该工作面共划分为三个评价单元。
第一个评价单元：从工作面切眼至620m为第一评价单元，该单元内钻孔设计间距5~7m，钻孔实际施工间距小于设计间距，符合设计要求，且钻孔覆盖范围也符合要求。
该单元内顺层钻孔开始抽采时间为：2014年10月9日；顺层钻孔完工抽采实践为2015年3月22日；顺层钻孔控制抽采实践：2016年9月30日；顺层钻孔效果评价实践：2017年5月31日。
煤矿专业基础第1章 煤层瓦斯抽采技术及方法
13
图9.1.3 随掘随抽的钻孔布置 1—掘进巷道；2—钻窝；3—钻孔
14
图9.1.4 随采随抽钻孔布置
15
1.3 邻近层瓦斯抽采
邻近层瓦斯抽采技术在我国瓦斯矿井中已经得到广 泛的应用，从20世纪50年代起，先后在阳泉、天府、中 梁山等矿务局取得了较好的效果，但近距离的上、下邻 近层抽采仍沿用一般的邻近层抽采技术，不仅效果欠理 想，而且还会给生产带来一些麻烦。“八五”以来，学 者对近距离邻近层瓦斯抽采难题进行了研究，提出了不 同开采技术条件下的近距离邻近层瓦斯抽采方法，取得 了较好的效果。
12
(3)本煤层卸压抽采瓦斯 在受回采或掘进的采动影响下，引起煤层和围岩的 应力会重新分布，形成卸压区和应力集中区。在卸压区 内，煤层膨胀变形，透气性系数增加，在这个区域内打 钻抽采瓦斯，可以提高抽采量，并阻截瓦斯流向工作空 间。这类抽采方法现场称为随掘随抽和随采随抽。 1）边掘边抽 2)边采边抽
4
1.2 本煤层瓦斯抽采
本煤层瓦斯抽采，又称为开采层抽采，目的是为了 减少煤层中的瓦斯含量和降低回风流中的瓦斯浓度，以 确保矿井安全生产。 1.2.1 本煤层瓦斯抽采的原理 本煤层瓦斯抽采就是在煤层开采之前或采掘的同时， 用钻孔或巷道进行该煤层的抽采工作。煤层回采前的抽 采属于未卸压抽采，在受到采掘工作面影响范围内的抽 采，属于卸压抽采。
8
图9.1.1 穿层钻孔抽采瓦斯的示意图 1—煤层；2—钻孔；3—钻场；4—运输 大巷；5—封闭墙；6—瓦斯管路
9
图9.1.2 未卸压顺层钻孔抽采开采煤 层示意图 1—运输巷；2—回风巷；3—钻孔； 4—采煤工作面；5—采空区
10
(2)巷道预抽本煤层瓦斯(未卸压) 巷道预抽是20世纪50年代初，我国抚顺矿区成功试 验本煤层预抽瓦斯时最初采用的一种抽采瓦斯方式：在 采区回采之前，按照采区设计的巷道布置，提前把巷道 掘出来并构成系统，然后将所有入、排风口都加以密闭， 同时，在各排风口密闭处插管并铺设抽采瓦斯管路，将 煤层中的瓦斯预先抽采出来。经过一段时期的抽采，待 瓦斯浓度降低至规定的范围后，即可回采。抽采瓦斯巷 道的设计与布置，除必须完全适应将来开采需要外，还 要充分利用瓦斯流动的特性，既能抽采本采段的煤层瓦 斯，又能截抽下段煤层瓦斯。基于这一考虑，一般都将 瓦斯巷道布置在煤层顶分层和上、下段之间的阶段煤柱 中。
瓦斯抽采方法及钻场孔施工ppt课件
(b)
倾斜高抽巷抽采上邻近层瓦斯方法
进风巷
轨
回
道 下
风 下
8108综放工作面
切 巷
山
山
回风巷
尾巷 (a)
裂隙带
倾向高抽巷
冒落带 (b)
回风巷 尾巷
下向孔抽采下邻近层瓦斯方法
3号层
尾巷
4号层
5号层
工作面回风巷
上向孔抽采下邻近层瓦斯方法
钻孔
A
A
2022 （4022）
8号煤层 9号煤层
12号煤层
A--A
8.顶煤专用巷与埋（插）管相结合抽采采空区瓦斯方法
9.钻孔抽采老空区瓦斯方法
10.密闭插管抽采老采空区瓦斯方法
11.上隅角工作面瓦斯抽采方法
从回风巷布孔抽采卸压带、冒落带瓦斯方法
钻孔
钻场
回风巷
工作面
进风巷
从回风巷抬高钻场布孔抽采卸压带、冒落带 瓦斯方法
A
B
B
A-A
A
B-B
密闭回风巷横贯插管抽采采空区积聚瓦斯方法
① 尽可能利用开采巷道抽采瓦斯，必要时可设专用抽采瓦斯巷道； ② 适应煤层的赋存条件及开采技术条件； ③ 有利于提高瓦斯抽采率； ④ 抽采效果好，抽采的瓦斯量和浓度尽可能满足利用要求； ⑤ 尽量采用综合抽采； ⑥ 抽采瓦斯工程系统简单，有利于维护和安全生产，建设投资省，抽采
成本低。
二 瓦斯抽采方法
目录
➢瓦斯基本知识 ➢瓦斯抽采方法 ➢钻场孔设计与施工 ➢瓦斯抽采新工艺新装备
一 瓦斯基本知识
瓦斯的性质
➢含气体义的：总井称下；以煤甲矿烷术（语C中H4可）专为指主甲的烷有。毒有害 ➢甲烷无色、无臭。 ➢瓦斯爆炸范围：4%≤CH4%≤16%。 ➢井下气体的成分：氧气、氮气、二氧化碳、
倾斜高抽巷抽采上邻近层瓦斯方法
进风巷
轨
回
道 下
风 下
8108综放工作面
切 巷
山
山
回风巷
尾巷 (a)
裂隙带
倾向高抽巷
冒落带 (b)
回风巷 尾巷
下向孔抽采下邻近层瓦斯方法
3号层
尾巷
4号层
5号层
工作面回风巷
上向孔抽采下邻近层瓦斯方法
钻孔
A
A
2022 （4022）
8号煤层 9号煤层
12号煤层
A--A
8.顶煤专用巷与埋（插）管相结合抽采采空区瓦斯方法
9.钻孔抽采老空区瓦斯方法
10.密闭插管抽采老采空区瓦斯方法
11.上隅角工作面瓦斯抽采方法
从回风巷布孔抽采卸压带、冒落带瓦斯方法
钻孔
钻场
回风巷
工作面
进风巷
从回风巷抬高钻场布孔抽采卸压带、冒落带 瓦斯方法
A
B
B
A-A
A
B-B
密闭回风巷横贯插管抽采采空区积聚瓦斯方法
① 尽可能利用开采巷道抽采瓦斯，必要时可设专用抽采瓦斯巷道； ② 适应煤层的赋存条件及开采技术条件； ③ 有利于提高瓦斯抽采率； ④ 抽采效果好，抽采的瓦斯量和浓度尽可能满足利用要求； ⑤ 尽量采用综合抽采； ⑥ 抽采瓦斯工程系统简单，有利于维护和安全生产，建设投资省，抽采
成本低。
二 瓦斯抽采方法
目录
➢瓦斯基本知识 ➢瓦斯抽采方法 ➢钻场孔设计与施工 ➢瓦斯抽采新工艺新装备
一 瓦斯基本知识
瓦斯的性质
➢含气体义的：总井称下；以煤甲矿烷术（语C中H4可）专为指主甲的烷有。毒有害 ➢甲烷无色、无臭。 ➢瓦斯爆炸范围：4%≤CH4%≤16%。 ➢井下气体的成分：氧气、氮气、二氧化碳、
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。
工作面瓦斯抽采钻孔施工安全技术措施汇总
瓦斯抽采钻孔施工安全技术措施一、概况综合机械化采煤工作面位于井田的东南部，是我矿的第一个综采工作面。
沿煤层走向布置，设计走向长1800米，工作面长200米。
矿井瓦斯基础参数测定，10号煤层透气性系数为765m2/Mpa2d，符合抽采指标10〜0.1/Mpa2d,属于容易抽采的煤层。
根据《瓦斯抽采设计》采用本煤层抽采和采空区抽采相结合的方式进行综合抽采瓦斯。
为确保钻孔施工过程中安全、顺利的进行，特制定安全技术措施。
二、钻孔布置1、顺层布孔法为了提高本煤层瓦斯抽采率，从切眼外10米处开始到停采线结束，此范围布置一排垂直于顺槽采帮的平行钻孔，钻孔沿运输顺槽及回风顺槽两侧布置，钻孔间距3米,倾角与煤层倾角相同，孔向平行回采工作面，开孔位置距煤层底板1。
5米,钻孔深110米，两侧钻孔错距20米，采用聚胺脂封孔。
顺层布孔方法钻孔揭露煤层面积大，在煤体中打钻速度快、成本低，采用未卸压方法抽采厚煤层瓦斯时，一般优先考虑顺层布孔的方式，故本工作面布置顺层平行钻孔方式进行本煤层预抽,孔间距3m.其优点在于：既可保证瓦斯预抽的均衡性，还可充分利用工作面超前采动卸压效应，实行边采边抽提高本煤层瓦斯抽采率。
本煤层钻孔特征如下：钻孔间距：3m；钻孔直径：开孔094mm；终孔075mm；钻孔角度：与煤层倾角相同；钻孔夹角：沿煤层°;钻孔位置：布置在煤层中；钻孔长度：110m；孔口负压：18000Pa；封孔方式：采用囊袋式封孔封孔深度：8m。
采空区瓦斯抽采方法，在工作面回风顺槽内，沿空埋管进行抽采.可以避免因工作面上隅角因风流不畅引起瓦斯超限。
为了达到更加理想的瓦斯抽采效果,设计在回风巷顶板间隔30米布置一组高位钻孔。
2、高位钻孔回风巷施工，从开切眼外80m处开始，此范围内布置一组高位钻孔，沿回风巷单侧布置，钻孔间距为30m具体参数见下表。
钻孔特征表三、钻孔设备选用ZDY1200S全液压坑道钻机。
直径为50mm钻杆。
某煤矿煤与瓦斯突出防治技术措施论证报告
某煤矿煤与瓦斯突出防治技术措施论证报告某煤矿煤与瓦斯突出防治技术措施论证报告会审记录表措施名称：某煤矿煤与瓦斯突出防治技术措施论证报告会审时间：2015年6月4日会审地点：调度会议室参加会审人员签字通防科：机电科：工程科：地测科：安全科：调度室：通防副总：地测副总：总工程师：矿长：某煤矿会审意见1、针对某煤矿瓦斯地质条件，煤巷掘进采用“底板穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯”的区域防突措施；采煤工作面采用“底板穿层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯”的区域防突措施，消突后，可采用顺层钻孔抽采回采区域煤层的瓦斯治理措施；揭煤工作面采用穿层钻孔预抽石门揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施，符合《河南省强化煤矿安全生产暂行规定》及《河南省煤矿防治煤与瓦斯突出十项措施》等相关规定，能有效防治煤与瓦斯突出事故。
2、某煤矿现采取的区域防突措施通过近年瓦斯综合治理实践证明，能够满足某煤矿瓦斯治理需要，实现安全管理。
3、坚持把“钻、扩、抽”一体化瓦斯综合治理技术落实到位，同时不断探索瓦斯治理的新工艺、新方法，全面贯彻落实国家及河南省瓦斯治理各项要求，确保矿井安全生产。
目录引言 ------------------------------------------------- - 1 - 一目的意义 ------------------------------------------ - 1 - 二编制依据 ------------------------------------------ - 1 - 第一章矿井基本情况------------------------------------- - 1 - 一矿井简介 ----------------------------------------- - 1 - 二矿井资源条件 -------------------------------------- - 2 - （一）矿井储量及煤层情况--------------------------- - 2 - （二）地质及水文地质------------------------------- - 3 - 三主要生产系统 ------------------------------------- - 13 - （一）通风系统------------------------------------ - 13 - （二）供电系统------------------------------------ - 13 - （三）排水系统------------------------------------ - 14 - （四）瓦斯抽放系统-------------------------------- - 14 - （五）压风系统------------------------------------ - 14 - （六）提升系统------------------------------------ - 14 - （七）运输系统------------------------------------ - 15 - （八）供水系统------------------------------------ - 15 - （九）安全避险“六大系统”------------------------ - 15 - 四矿井目前生产状况---------------------------------- - 20 - 第二章煤与瓦斯突出防治体系---------------------------- - 21 - 一煤与瓦斯突出防治理念------------------------------ - 21 - （一）防突理念------------------------------------ - 21 -（二）防突信念及意识------------------------------ - 21 - （三）防突工作态度-------------------------------- - 21 - （四）防突工作目标-------------------------------- - 21 - 二防治煤与瓦斯突出管理制度及落实-------------------- - 22 - （一）防治煤与瓦斯突出管理制度-------------------- - 22 - （二）防治煤与瓦斯突出管理制度的落实-------------- - 23 - 三煤与瓦斯突出防治机构及人员------------------------ - 25 - 四煤与瓦斯突出防治技术路线-------------------------- - 26 - （一）总则 --------------------------------------- - 26 - （二）煤与瓦斯突出区域防突措施的选择-------------- - 26 - （三）煤与瓦斯突出区域防突措施的确定-------------- - 27 - （四）煤与瓦斯突出区域防治措施-------------------- - 28 - （五）防治瓦斯异常及超限措施---------------------- - 45 - 五瓦斯综合治理装备---------------------------------- - 54 - （一）瓦斯治理打钻装备---------------------------- - 54 - （二）瓦斯治理抽采监测装备------------------------ - 54 - （三）煤层瓦斯含量等参数测定装备------------------ - 54 - 六瓦斯综合治理科技创新------------------------------ - 55 - （一）钻孔孔口安全防护技术------------------------ - 55 - （二）穿层及顺层钻孔施工技术及配套机具------------ - 55 - （三）抽采钻孔封孔技术---------------------------- - 56 - （四）近年来开展的科研项目------------------------ - 58 - 第三章近年来矿井煤与瓦斯突出防治效果------------------- - 60 - 一防突技术应用效果---------------------------------- - 60 -（一）区域防突措施见成效-------------------------- - 60 - （二）长抓不懈，形成了防突的人文环境-------------- - 60 - （三）防治煤与瓦斯突出实施效果-------------------- - 60 - 二瓦斯抽采不断完善，抽采系统有保障------------------ - 61 - 第四章防治煤与瓦斯突出存在问题及发展方向--------------- - 62 - 一防治煤与瓦斯突出存在问题-------------------------- - 62 - （一）穿层钻孔工程量大，防突措施成本高------------ - 62 - （二）煤层增透方式较单一-------------------------- - 62 - 二防治煤与瓦斯突出的发展方向------------------------ - 62 - 第五章矿井防突措施可靠性、针对性论证意见--------------- - 64 -引言一目的意义根据《河南省强化煤矿安全生产暂行规定》要求：对煤与瓦斯突出、冲击地压、水文地质类型极复杂矿井，煤炭企业必须组织专家论证其灾害防治技术措施的针对性和可靠性。
瓦斯抽采技术规范
瓦斯抽采技术管理规范1 范围本规范规定了赵庄煤业抽放方面的有关技术要求。
本规范适用于赵庄煤业抽放技术方面的各项工作。
2 规范引用文件煤矿安全规程AQ1028－2006 煤矿井工开采通风技术条件AQ1026－2006 煤矿瓦斯抽采基本指标矿井瓦斯抽放管理规范矿井通风安全质量标准化标准及考核评分办法晋城煤业集团瓦斯治理技术管理规定晋城煤业集团“一通三防”管理规定晋城煤业集团矿井“一通三防”安全技术文件审批制度3 抽放设计原则及内容3.1抽放设计原则3.1.1在矿井设计和盘区设计中必须从抽、掘、采工程实现正常衔接入手，根据煤层瓦斯含量、瓦斯压力、透气性系统等参数，留足时间和空间，确保提前预抽瓦斯。
抽放瓦斯设计应与矿井开采设计紧密结合，合理安排抽放、掘进、回采三者之间的衔接关系，保证有足够的抽放时间，提高抽放效果。
3.1.2瓦斯抽采设计要明确钻孔位置、方位、倾角、长度、孔径、钻孔间距、计量装置安设数量等参数。
设计应明确钻孔及支管的联接方式，除单孔孔口必须设置测瓦斯装置外，专门抽采瓦斯钻场在钻孔集中接入支管前和每个采掘工作面抽采管路并入盘区管路前必须设置抽采瓦斯参数测量装置，联接钻孔的蛇形管应保持横平竖直。
系统联接中必须保证在放水过程中钻孔仍能进行正常抽采。
3.1.3矿井采掘作业前必须确保煤层瓦斯含量降到8m3/t以下，基本消除煤与瓦斯突出危险性。
同时，高瓦斯矿井采煤工作面回采前，所有抽放钻孔施工完毕后留足一定的抽放时间。
3.1.4瓦斯抽采本着“多打孔，严封闭，综合抽”的原则，进行设计、施工、管理，确保抽采系统稳定运行，提高抽采效果。
3.2抽放内容3.2.1工作面(或抽放地点)概况：包括工作面(或抽放地点)煤层赋存条件、抽放区域划定，抽放区域煤炭储量、巷道布置、采煤方法及通风状况等内容。
3.2.2瓦斯基础数据：包括邻近区域瓦斯涌出量，抽放区域煤层瓦斯压力、瓦斯含量、瓦斯储量及可抽量、煤层透气性系数、钻孔瓦斯流量及其衰减系数等内容。
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
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
煤矿瓦斯抽采钻孔施工技 术与装备
——突出松软煤层井下深孔施工
2020/10/17
1
主要内容
一、概述 二、钻孔施工装备现状 三、瓦斯抽放钻孔施工技术
2020/10/17
2
一、概 述
瓦斯抽采是防治煤矿瓦斯灾害事故的根本措 施，从20世纪50年代开始，我国就将瓦斯抽 放作为治理煤矿瓦斯灾害的重要措施在高瓦 斯和突出矿井推广。2002年，国家煤矿安全 监察局制定了“先抽后采，以风定产，监测 监控”的煤矿瓦斯防治方针； 2006年，再 次明确煤矿瓦斯治理“必须坚持先抽后采、 治理与利用并举的方针”，进一步强化了瓦 斯抽放治理瓦斯灾害的地位。
因而，在施工顺煤层抽放钻孔时，用水作为排渣 介质是不利于深钻孔的施工。
2020/10/17
33
三、瓦斯抽放钻孔施工技术
1、顺层长钻孔排渣工艺 风力排渣
风力排渣用风作介质排渣和钻头冷却。其显著 的优点在于压风对孔壁的冲击较弱，对瓦斯解吸影 响小。因此，从技术上来看，风力排渣更适合于突 出煤层顺层长钻孔的施工。
其缺点是作业地点粉尘不易控制，多数矿井的 风压、流量也不能满足长钻孔的要求。
2020/10/17
34
三、瓦斯抽放钻孔施工技术
2、松软突出煤层打钻遇到的问题及原因分析
问题：喷孔、垮孔、堵孔和卡钻，严重的诱发瓦 斯突出。
喷孔时高压瓦斯气流向孔口喷出，承压瓦斯携带 的煤粉直接冲向巷道，并伴随煤炮声和气流冲击 声。有的短时间几分钟停止，也有的可延续到几 十分钟，表现为脉冲形式。此时巷道瓦斯严重超 限，只好停钻撤人。喷孔往往伴随着垮孔、堵孔 和卡钻的出现，往往无法继续钻进。
2020/10/17
19
二、钻孔施工装备现状
3、配套钻头
➢ 多级组合钻具：主要用于严重突出煤层。主要原 理是采用小口径钻头开孔、逐级扩孔钻进的方法, 分层次、阶段性逐级释放瓦斯,既保证了钻头钻进 的稳定性,又减少了一次成孔瓦斯突出或喷孔事故 的发生。组合防突钻头一般由三级组成,第一级钻 头直径最小,然后通过组合接手将2个逐级增大的 扩孔钻头组合在一起。常用的级配形式主要有 φ59 mm/φ75 mm /φ94 mm和φ75 mm/φ94 mm /φ113 mm两种组合形式。
稳定组合钻具定向钻进技术：就是在回转钻进的基础上,在 靠近钻头的10～20 m的钻杆上接上3～5个接近于钻头直径的 稳定器(也称扶正器),通过调整稳定器的位置和数量,并配合 相应的钻进工艺参数,使钻具对钻头产生向上、向下或保直 钻进的控制力,从而起到控制钻孔轨迹的目的。
顺层长钻孔的施 工,关健在于打 钻过程中,防止 钻杆下沉,保持 钻杆一定的直度。
煤层大直径救援孔的排粉需要。螺旋钻杆 接头形式多采用插接方式。可方便处理钻 进过程中因塌孔、喷孔、掉块等形成的卡 钻、埋钻等孔内事故。目前常用的规格主 要有:φ78，φ88，φ100，φ110，φ130 mm等。
2020/10/17
17
二、钻孔施工装备现状
2、配套钻杆
有叶片式螺旋钻杆、浅槽螺旋钻杆两种。
钻杆、螺旋钻杆两种。
➢ 外平钻杆是最常用的一种类型，适用于井 下常规钻进作业和稳定组合钻具定向钻进。 现有的规格主要有φ42，φ50，φ63·5， φ73，φ89 mm等，具体钻杆参数及配套 钻头见下表。
2020/10/17
15
二、钻孔施工装备现状
2020/10/17
16
二、钻孔施工装备现状
2、配套钻杆 ➢螺旋钻杆主要用于满足松软煤层钻进和本
2020/10/17
7
一、概 述
8项“煤矿瓦斯综合治理与利用关键技术研发和装备研制项目” ➢ 松软突出煤层中风压空气钻进装备研制与配套工艺开发 ➢ 井下水平长钻孔钻机研制及配套工艺开发 ➢ 低透气性煤层瓦斯抽采增效技术开发 ➢ 低浓度瓦斯输送安全保障成套技术开发与装备研制 ➢ 防突远距离控制钻机研制及配套工艺开发 ➢ 松软突出煤层顺层钻孔螺旋钻进装备研制与配套工艺开发 ➢ 瓦斯抽采矿井的风流监测与智能控制关键技术研制 ➢ 地面瓦斯抽采的欠平衡车装钻机研制
2020/10/17
27
二、钻孔施工装备现状
5、引进国外定向长钻孔钻机的应用情况
➢ 山西亚美大宁能源有 限公司大宁煤矿采用 孔底马达定向钻进的 千米钻机，预抽本煤 层（3号煤层）瓦斯为 主，最大孔深达1002m。
2020/10/17
28
二、钻孔施工装备现状
5、引进国外定向长钻孔钻机的应用情况
千米钻机 等机具施 工长钻孔， 一个预抽 区域至少 应涵盖1 个工作面。
1、钻机 ➢根据驱动钻头回转的动力来源不同，煤矿坑
道钻机的主流产品可分成两大类：一类是常 规的孔口回转钻机（钻机通过钻杆柱驱动钻 头回转）。像浅孔钻机一般都是这一类；另 一类是孔底动力回钻钻机（钻进时钻杆柱不 回转，由孔底马达驱动钻头回转）。
2020/10/17
10
二、钻孔施工装备现状
1、钻机 孔内马达驱动装置 ：
2020/10/17
晋城煤业井下区域性递进式预抽采
29
二、钻孔施工装备现状
5、引进国外定向长钻孔钻机的应用情况
➢国内从上世纪90年代正式开始煤矿井下定向 钻进技术的研究，在对以螺杆马达为孔底动 力的钻进方法的研究方面曾取得过一些阶段 性成果。但是由于国产孔底马达可靠性较差， 寿命太短，设备成本比回转钻进钻机的高， 不便于推广，导致国内对这项技术研究并没 有继续深入下去。
2020/10/17
11
二、钻孔施工装备现状
1、钻机 ➢我国煤矿坑道钻探作业的主导机型为全液
压动力头式坑道钻机。具有钻进效率高、 工艺适应性强、操作安全、解体性好、易 搬迁等特点。目前，国内全液压动力头式 钻机的生产厂家较多，钻进能力从几十米 到上千米，已形成多个系列。
2020/10/17
12
二、钻孔施工装备现状
2020/10/17得阶段性效果： ➢推广了一批瓦斯治理、瓦斯抽采、瓦斯利用的 先进适用技术和装备。 ➢提高了矿井顺煤层抽采钻孔施工深度和能力， 研发了强突出松软煤层中风压钻进技术、松软 突出煤层螺旋钻进技术和装备、千米钻机长钻 孔成孔工艺技术等。
2020/10/17
9
二、钻孔施工装备现状
2020/10/17
25
二、钻孔施工装备现状
5、引进国外定向长钻孔钻机的应用情况 ➢原因：主要是我国的地质条件和煤层特征差
异很大,引进的澳大利亚、美国千米定向钻 机不适应象松藻、淮南、平顶山煤业集团等 这样复杂的地质条件和煤层特征,只能适用 于较为简单的地质条件和煤层特征。
2020/10/17
26
2020/10/17
22
二、钻孔施工装备现状
套筒式稳定器
稳定组合钻具定向钻进技术主要适用于对钻孔轨迹有特殊要 求的瓦斯抽放钻孔施工,如沿煤层水平定向长钻孔的施工(孔 深≥500 m)、顶板高位水平定向钻孔的施工。
2020/10/17
23
二、钻孔施工装备现状
5、引进国外定向长钻孔钻机的应用情况
➢美国、德国、日本等工业发达国家，从上世 纪70年代初就开始了井下近水平长钻孔钻进 技术的研究。通过三十年的发展，目前以孔 底动力为主要钻进方法、随钻测斜为主要定 向手段的钻孔工艺方法已非常成熟，并取得 较广泛的推广应用，技术上处于国际领先水 平。
➢ 问题
喷孔和卡钻原因分析：喷孔应看作是钻孔中出现的 动力现象，类似煤与瓦斯突出，是高压瓦斯、应力集 中和软煤存在三个因素综合作用的结果。
当钻孔进入软煤分层时，钻头切削旋转，对软煤产 生一种冲击和破碎力，使煤体破裂、粉碎，钻孔周边 煤体瓦斯迅速解吸，流入钻孔中的瓦斯增加到正常瓦 斯涌出的几倍到几十倍，此时钻孔前后方出现了较大 的瓦斯梯度，产生明显的瓦斯激流，承压的瓦斯激流 对破坏的煤颗粒起着边运送边粉化的作用，瓦斯激流 和粉化了的煤颗粒难以顺利的向孔外排出，进一步增 加了孔内瓦斯压力梯度，形成喷孔。
叶片、插接式螺旋钻杆
2020/10/17
晋城赵庄矿50 mm×1 000 mm的浅槽螺旋 钻杆
18
二、钻孔施工装备现状
3、配套钻头 ➢煤矿井下瓦斯抽放钻孔施工钻头一般以硬质
合金和金刚石复合片(PDC)钻头为主。硬质 合金钻头一般只适用于本煤层、泥岩等低硬 度地层的浅孔施工，目前大多数煤矿为提高 钻进效率、节省起下钻时间，一般都采用 PDC钻头。
2020/10/17
6
一、概 述
10个煤矿瓦斯治理与利用示范工程建设项目
根据各示范点的特点和条件，集成瓦斯治理与利 用的先进适用技术，并总结推广应用。
➢龙煤集团鹤岗分公司、沈阳煤业集团、抚顺矿 业集团
➢淮南矿业集团、淮北矿业集团 ➢郑州煤炭集团、焦作煤业集团 ➢阳泉煤业集团、晋城煤业集团 ➢松藻煤电公司
2020/10/17
35
三、瓦斯抽放钻孔施工技术
2、松软煤层打钻遇到的问题及原因分析 问题
喷孔、卡钻形成过程。喷孔可分成：煤体 破碎→瓦斯聚积（瓦斯迅速解吸→孔壁破 裂→孔内堵塞→瓦斯梯度猛增） →瓦斯释 放（突破堵塞→喷孔和卡钻）三个阶段。
2020/10/17
36
三、瓦斯抽放钻孔施工技术
2、松软煤层打钻遇到的问题及原因分析
2020/10/17
24
二、钻孔施工装备现状
5、引进国外定向长钻孔钻机的应用情况 ➢ 1997～1998年间，国内松藻、铁法、淮南、平顶
山和抚顺5个矿务局引进了9套美国和澳大利亚千 米定向钻机。共打成钻孔19个，钻孔深度范围为 45～470m，其中:小于100m的有10个，100～200m 的有2个，200 ～400m的有6个，最深的一个孔达 470m。在煤层中打成顺层钻孔的深度几乎都不超 过100m。孔深都没有达到引进钻机设计施工能力 的二分之一。试验效果不好。
2020/10/17
——突出松软煤层井下深孔施工
2020/10/17
1
主要内容
一、概述 二、钻孔施工装备现状 三、瓦斯抽放钻孔施工技术
2020/10/17
2
一、概 述
瓦斯抽采是防治煤矿瓦斯灾害事故的根本措 施，从20世纪50年代开始，我国就将瓦斯抽 放作为治理煤矿瓦斯灾害的重要措施在高瓦 斯和突出矿井推广。2002年，国家煤矿安全 监察局制定了“先抽后采，以风定产，监测 监控”的煤矿瓦斯防治方针； 2006年，再 次明确煤矿瓦斯治理“必须坚持先抽后采、 治理与利用并举的方针”，进一步强化了瓦 斯抽放治理瓦斯灾害的地位。
因而，在施工顺煤层抽放钻孔时，用水作为排渣 介质是不利于深钻孔的施工。
2020/10/17
33
三、瓦斯抽放钻孔施工技术
1、顺层长钻孔排渣工艺 风力排渣
风力排渣用风作介质排渣和钻头冷却。其显著 的优点在于压风对孔壁的冲击较弱，对瓦斯解吸影 响小。因此，从技术上来看，风力排渣更适合于突 出煤层顺层长钻孔的施工。
其缺点是作业地点粉尘不易控制，多数矿井的 风压、流量也不能满足长钻孔的要求。
2020/10/17
34
三、瓦斯抽放钻孔施工技术
2、松软突出煤层打钻遇到的问题及原因分析
问题：喷孔、垮孔、堵孔和卡钻，严重的诱发瓦 斯突出。
喷孔时高压瓦斯气流向孔口喷出，承压瓦斯携带 的煤粉直接冲向巷道，并伴随煤炮声和气流冲击 声。有的短时间几分钟停止，也有的可延续到几 十分钟，表现为脉冲形式。此时巷道瓦斯严重超 限，只好停钻撤人。喷孔往往伴随着垮孔、堵孔 和卡钻的出现，往往无法继续钻进。
2020/10/17
19
二、钻孔施工装备现状
3、配套钻头
➢ 多级组合钻具：主要用于严重突出煤层。主要原 理是采用小口径钻头开孔、逐级扩孔钻进的方法, 分层次、阶段性逐级释放瓦斯,既保证了钻头钻进 的稳定性,又减少了一次成孔瓦斯突出或喷孔事故 的发生。组合防突钻头一般由三级组成,第一级钻 头直径最小,然后通过组合接手将2个逐级增大的 扩孔钻头组合在一起。常用的级配形式主要有 φ59 mm/φ75 mm /φ94 mm和φ75 mm/φ94 mm /φ113 mm两种组合形式。
稳定组合钻具定向钻进技术：就是在回转钻进的基础上,在 靠近钻头的10～20 m的钻杆上接上3～5个接近于钻头直径的 稳定器(也称扶正器),通过调整稳定器的位置和数量,并配合 相应的钻进工艺参数,使钻具对钻头产生向上、向下或保直 钻进的控制力,从而起到控制钻孔轨迹的目的。
顺层长钻孔的施 工,关健在于打 钻过程中,防止 钻杆下沉,保持 钻杆一定的直度。
煤层大直径救援孔的排粉需要。螺旋钻杆 接头形式多采用插接方式。可方便处理钻 进过程中因塌孔、喷孔、掉块等形成的卡 钻、埋钻等孔内事故。目前常用的规格主 要有:φ78，φ88，φ100，φ110，φ130 mm等。
2020/10/17
17
二、钻孔施工装备现状
2、配套钻杆
有叶片式螺旋钻杆、浅槽螺旋钻杆两种。
钻杆、螺旋钻杆两种。
➢ 外平钻杆是最常用的一种类型，适用于井 下常规钻进作业和稳定组合钻具定向钻进。 现有的规格主要有φ42，φ50，φ63·5， φ73，φ89 mm等，具体钻杆参数及配套 钻头见下表。
2020/10/17
15
二、钻孔施工装备现状
2020/10/17
16
二、钻孔施工装备现状
2、配套钻杆 ➢螺旋钻杆主要用于满足松软煤层钻进和本
2020/10/17
7
一、概 述
8项“煤矿瓦斯综合治理与利用关键技术研发和装备研制项目” ➢ 松软突出煤层中风压空气钻进装备研制与配套工艺开发 ➢ 井下水平长钻孔钻机研制及配套工艺开发 ➢ 低透气性煤层瓦斯抽采增效技术开发 ➢ 低浓度瓦斯输送安全保障成套技术开发与装备研制 ➢ 防突远距离控制钻机研制及配套工艺开发 ➢ 松软突出煤层顺层钻孔螺旋钻进装备研制与配套工艺开发 ➢ 瓦斯抽采矿井的风流监测与智能控制关键技术研制 ➢ 地面瓦斯抽采的欠平衡车装钻机研制
2020/10/17
27
二、钻孔施工装备现状
5、引进国外定向长钻孔钻机的应用情况
➢ 山西亚美大宁能源有 限公司大宁煤矿采用 孔底马达定向钻进的 千米钻机，预抽本煤 层（3号煤层）瓦斯为 主，最大孔深达1002m。
2020/10/17
28
二、钻孔施工装备现状
5、引进国外定向长钻孔钻机的应用情况
千米钻机 等机具施 工长钻孔， 一个预抽 区域至少 应涵盖1 个工作面。
1、钻机 ➢根据驱动钻头回转的动力来源不同，煤矿坑
道钻机的主流产品可分成两大类：一类是常 规的孔口回转钻机（钻机通过钻杆柱驱动钻 头回转）。像浅孔钻机一般都是这一类；另 一类是孔底动力回钻钻机（钻进时钻杆柱不 回转，由孔底马达驱动钻头回转）。
2020/10/17
10
二、钻孔施工装备现状
1、钻机 孔内马达驱动装置 ：
2020/10/17
晋城煤业井下区域性递进式预抽采
29
二、钻孔施工装备现状
5、引进国外定向长钻孔钻机的应用情况
➢国内从上世纪90年代正式开始煤矿井下定向 钻进技术的研究，在对以螺杆马达为孔底动 力的钻进方法的研究方面曾取得过一些阶段 性成果。但是由于国产孔底马达可靠性较差， 寿命太短，设备成本比回转钻进钻机的高， 不便于推广，导致国内对这项技术研究并没 有继续深入下去。
2020/10/17
11
二、钻孔施工装备现状
1、钻机 ➢我国煤矿坑道钻探作业的主导机型为全液
压动力头式坑道钻机。具有钻进效率高、 工艺适应性强、操作安全、解体性好、易 搬迁等特点。目前，国内全液压动力头式 钻机的生产厂家较多，钻进能力从几十米 到上千米，已形成多个系列。
2020/10/17
12
二、钻孔施工装备现状
2020/10/17得阶段性效果： ➢推广了一批瓦斯治理、瓦斯抽采、瓦斯利用的 先进适用技术和装备。 ➢提高了矿井顺煤层抽采钻孔施工深度和能力， 研发了强突出松软煤层中风压钻进技术、松软 突出煤层螺旋钻进技术和装备、千米钻机长钻 孔成孔工艺技术等。
2020/10/17
9
二、钻孔施工装备现状
2020/10/17
25
二、钻孔施工装备现状
5、引进国外定向长钻孔钻机的应用情况 ➢原因：主要是我国的地质条件和煤层特征差
异很大,引进的澳大利亚、美国千米定向钻 机不适应象松藻、淮南、平顶山煤业集团等 这样复杂的地质条件和煤层特征,只能适用 于较为简单的地质条件和煤层特征。
2020/10/17
26
2020/10/17
22
二、钻孔施工装备现状
套筒式稳定器
稳定组合钻具定向钻进技术主要适用于对钻孔轨迹有特殊要 求的瓦斯抽放钻孔施工,如沿煤层水平定向长钻孔的施工(孔 深≥500 m)、顶板高位水平定向钻孔的施工。
2020/10/17
23
二、钻孔施工装备现状
5、引进国外定向长钻孔钻机的应用情况
➢美国、德国、日本等工业发达国家，从上世 纪70年代初就开始了井下近水平长钻孔钻进 技术的研究。通过三十年的发展，目前以孔 底动力为主要钻进方法、随钻测斜为主要定 向手段的钻孔工艺方法已非常成熟，并取得 较广泛的推广应用，技术上处于国际领先水 平。
➢ 问题
喷孔和卡钻原因分析：喷孔应看作是钻孔中出现的 动力现象，类似煤与瓦斯突出，是高压瓦斯、应力集 中和软煤存在三个因素综合作用的结果。
当钻孔进入软煤分层时，钻头切削旋转，对软煤产 生一种冲击和破碎力，使煤体破裂、粉碎，钻孔周边 煤体瓦斯迅速解吸，流入钻孔中的瓦斯增加到正常瓦 斯涌出的几倍到几十倍，此时钻孔前后方出现了较大 的瓦斯梯度，产生明显的瓦斯激流，承压的瓦斯激流 对破坏的煤颗粒起着边运送边粉化的作用，瓦斯激流 和粉化了的煤颗粒难以顺利的向孔外排出，进一步增 加了孔内瓦斯压力梯度，形成喷孔。
叶片、插接式螺旋钻杆
2020/10/17
晋城赵庄矿50 mm×1 000 mm的浅槽螺旋 钻杆
18
二、钻孔施工装备现状
3、配套钻头 ➢煤矿井下瓦斯抽放钻孔施工钻头一般以硬质
合金和金刚石复合片(PDC)钻头为主。硬质 合金钻头一般只适用于本煤层、泥岩等低硬 度地层的浅孔施工，目前大多数煤矿为提高 钻进效率、节省起下钻时间，一般都采用 PDC钻头。
2020/10/17
6
一、概 述
10个煤矿瓦斯治理与利用示范工程建设项目
根据各示范点的特点和条件，集成瓦斯治理与利 用的先进适用技术，并总结推广应用。
➢龙煤集团鹤岗分公司、沈阳煤业集团、抚顺矿 业集团
➢淮南矿业集团、淮北矿业集团 ➢郑州煤炭集团、焦作煤业集团 ➢阳泉煤业集团、晋城煤业集团 ➢松藻煤电公司
2020/10/17
35
三、瓦斯抽放钻孔施工技术
2、松软煤层打钻遇到的问题及原因分析 问题
喷孔、卡钻形成过程。喷孔可分成：煤体 破碎→瓦斯聚积（瓦斯迅速解吸→孔壁破 裂→孔内堵塞→瓦斯梯度猛增） →瓦斯释 放（突破堵塞→喷孔和卡钻）三个阶段。
2020/10/17
36
三、瓦斯抽放钻孔施工技术
2、松软煤层打钻遇到的问题及原因分析
2020/10/17
24
二、钻孔施工装备现状
5、引进国外定向长钻孔钻机的应用情况 ➢ 1997～1998年间，国内松藻、铁法、淮南、平顶
山和抚顺5个矿务局引进了9套美国和澳大利亚千 米定向钻机。共打成钻孔19个，钻孔深度范围为 45～470m，其中:小于100m的有10个，100～200m 的有2个，200 ～400m的有6个，最深的一个孔达 470m。在煤层中打成顺层钻孔的深度几乎都不超 过100m。孔深都没有达到引进钻机设计施工能力 的二分之一。试验效果不好。
2020/10/17