钻扩一体化技术在石门揭煤工作中的应用

发布于:2021-06-19 12:33:04

应用·实践 ( 2012 - 06 ) · 99· 钻扩一体化技术在石门揭煤工作中的应用 周成波 ( 成都地奥矿业能源有限公司, 四川 成都 610041 ) 摘 要: 突出矿井石门揭煤过程中最易引发煤与瓦斯突出事故 , 而目前石门揭煤工作中防治煤与 瓦斯突出的主要措施是穿层钻孔预抽煤层瓦斯 , 但低透气性煤层中单一采取这一措施难以达到 理想的消突效果。钻扩一体化水力扩孔技术, 能有效增加煤层透气性和抽采钻孔有效影响半径 , 、 , 辅以严封孔 高负压抽采措施 快速实现抽采达标, 保证揭煤安全。 关键词: 钻扩一体化; 石门揭煤; 高效抽采; 穿层钻孔; 煤层瓦斯突出 + 中图分类号: TD713 . 3 文献标志码: B 文章编号: 1003 - 496X( 2012 ) 06 - 0099 - 03 The Application of Drilling and Enlarging Intergration Technology in the Work of Rock Cross - cut Coal Uncovering ZHOU Cheng - bo ( Chengdu Di'ao Mining and Energy Co. ,Ltd,Chengdu 610041 ,China) Abstract: Outburst mine most easily lead to coal and gas outburst accidents in the process of rock cross - cut coal uncovering. The main measure to prevent and control coal and gas outburst in the work of rock cross - cut coal uncovering is pre - drainage coal seam gas by crossing hole. However, singly taking this measure is difficulty to achieve the ideal drainage elimination effect in low permeability coal seam. The drilling and enlarging intergration hydraulic reaming technology can effectively increase coal seam permeability and the efficient influence radium of extraction borehole. Combined with strict sealing,the high negative pressure drainage measures,the standard of rapid drainage is achieved,which ensures the safety of uncovering coal. Key words: drilling and enlarging intergration; rock cross - cut coal uncovering; high efficient drainage; crossing hole; coal and gas outburst 1 工作面概况 效地提高预抽效果, 不能较快实现抽采达标, 影响矿 井生产部署的接续。 3 ) 目前石门揭煤防突的主要措施是预抽煤层 瓦斯, 要提高抽采效果, 必须采取措施增加煤层透气 性, 使煤层中瓦斯的赋存状态发生改变 , 由不能抽采 的吸附状态转变为可以抽采的游离状态 。 4 ) 采用常规机械自变径钻头扩孔工艺费时费 力, 效果差, 难以在煤矿井下得以推广应用。 3 钻扩一体化技术原理 通常情况下, 具有突出危险的煤层内部孔隙和 裂隙都很小, 为了增大煤层的透气性系数, 就必须人 , 为采取措施在煤层中造成孔隙 沟通煤体内部的裂 隙网。对于单一煤层而言, 只有在煤体本身采取措 , , 施 扩张煤层原有裂隙 造成新裂隙及局部卸压条 件, 才能改善瓦斯在煤层内部的流动条件 。 钻扩一体化技术就是将钻孔施工与水力扩孔整 合为一套防突工艺。其原理是先利用常压水施工钻 南川宏能煤业有限责任公司为煤与瓦斯突出矿 , 1987 井 年投产, 至今已发生煤与瓦斯突出 14 次, 3 最大 1 次突出煤量 2 500 t, 瓦斯量 21 万 m 。E1321 石门揭煤工作面位于东三一甩采区, 标高 + 376 m, 埋深 364 m。此区域 K1 煤层赋存变化大, 存在多个 小构造, 煤层厚度 1. 44 ~ 3. 69 m, *均厚度 2. 56 m, *均倾角 29° 。 该区域煤层瓦斯原始压力 1. 32 3 MPa, f 值为 0. 21 , 煤层原始瓦斯含量 14. 29 m / t, 2 2 煤层透气性系数 0. 033 975 m / ( MPa · d ) , 属难以 抽采煤层。 2 问题的提出 1 ) 揭煤区域地质构造复杂, 煤层赋存变化大, 瓦斯压力及含量高, 煤层松软, 煤与瓦斯突出危险性 大。 2 ) 煤层透气性极低, 采取常规抽采方法难以有 · 100· ( 第 43 卷第 6 期) 应用·实践 孔, 竣工后将钻头退到煤孔段进行水力扩孔。 水力 即利用高压水的切割 扩孔与水力割缝的原理相同, 和冲击作用, 使钻孔周围的一部分煤体被带走 , 使钻 增加了煤体 孔周围的煤体发生激烈的位移和膨胀, 大大改善了煤层中的瓦斯流动状态 , 为快 中的裂隙, 速排放瓦斯提供了有利条件, 改变了煤体的原始应 力和裂隙状态。煤体和围岩中的应力紧张程度得到 一定的缓合, 煤体的突出潜能得到大量释放, 使煤变 硬。因此, 钻扩一体

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