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“以孔代巷”在顺和煤矿的应用

江西煤炭科技 2024年第1期 135-137页

作者：叶方方陈冰永煤集团股份有限公司顺和煤矿河南永城476600

随着科技不断进步,煤矿的生产辅助系统部分工程,可以施工工程钻孔予以代替,但现有的钻探工艺,钻具组合是制约工程钻孔施工的主要瓶颈,无配套的成熟装备可供使用,尤其在煤矿井下大孔径钻孔施工方面研究较少,施工经验及配套的钻探成功案... 详细信息

随着科技不断进步,煤矿的生产辅助系统部分工程,可以施工工程钻孔予以代替,但现有的钻探工艺,钻具组合是制约工程钻孔施工的主要瓶颈,无配套的成熟装备可供使用,尤其在煤矿井下大孔径钻孔施工方面研究较少,施工经验及配套的钻探成功案例很少,目前仍停留在竖直大孔径钻孔施工的阶段。顺和煤矿通过采用大功率钻机,使用变径塔式钻头,优化施工工艺的方式来突破孔径及施工角度的限制,从而达到大孔径钻孔代替巷道工程、优化矿井生产系统的目的。

关键词：倾斜巷道溜矸孔以孔代巷变径塔式钻头

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综放工作面“以孔代巷”瓦斯治理技术应用

江西煤炭科技 2024年第1期 132-134,137页

作者：杜明晋能控股集团调度应急指挥中心山西太原030000

针对王家岭矿采煤工作面“厚煤层、高产量、瓦斯低含量”的特点,拟定采用顶板走向长钻孔代替高抽巷的瓦斯治理技术。以该矿18103工作面为工程实例,通过施工定向顶板走向长钻孔进行抽采试验,以验证“以孔代巷”瓦斯治理的可行性及有效性... 详细信息

针对王家岭矿采煤工作面“厚煤层、高产量、瓦斯低含量”的特点,拟定采用顶板走向长钻孔代替高抽巷的瓦斯治理技术。以该矿18103工作面为工程实例,通过施工定向顶板走向长钻孔进行抽采试验,以验证“以孔代巷”瓦斯治理的可行性及有效性,应用取得显著效果。

关键词：综放工作面瓦斯治理以孔代巷定向钻孔瓦斯抽采

高河煤矿综采工作面以孔代巷瓦斯抽采技术研究与应用

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煤炭与化工 2024年第4期47卷 113-115页

作者：马腾辉山西潞安化工集团高河能源有限公司山西长治047100

为创优采空区瓦斯治理措施,解决采掘衔接过程中高抽巷工期紧张难题,本文以高河煤矿E2306综采工作面为工程背景,提出高位大直径水平长钻孔“以孔代巷”瓦斯抽采技术,并在煤层钻场内布设6个孔径203 mm、单孔孔深650 m的钻孔进行瓦斯抽采... 详细信息

为创优采空区瓦斯治理措施,解决采掘衔接过程中高抽巷工期紧张难题,本文以高河煤矿E2306综采工作面为工程背景,提出高位大直径水平长钻孔“以孔代巷”瓦斯抽采技术,并在煤层钻场内布设6个孔径203 mm、单孔孔深650 m的钻孔进行瓦斯抽采。实测结果表明,回风流瓦斯平均浓度为0.26%,上隅角瓦斯平均浓度平均为0.24%,瓦斯浓度显著降低,从根本上解决了瓦斯超限问题。

关键词：采空区瓦斯以孔代巷钻孔参数瓦斯抽采

采面中部煤层以孔代巷消突技术研究与工程实践

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中国科技期刊数据库工业A 2024年第2期 26-30页

作者：王晨辉张剑钊郑州慧矿智能科技有限公司河南郑州450016

针对煤与瓦斯突出矿井采面中部煤层瓦斯治理工效低、成本高、治理困难现状,在分析采面中部煤层以孔代巷消突技术原理与优势的基础上,概括了采面中部煤层以孔代巷消突技术钻孔设计及管理要求。在河南平宝煤业有限公司己15-17-12110工作... 详细信息

针对煤与瓦斯突出矿井采面中部煤层瓦斯治理工效低、成本高、治理困难现状,在分析采面中部煤层以孔代巷消突技术原理与优势的基础上,概括了采面中部煤层以孔代巷消突技术钻孔设计及管理要求。在河南平宝煤业有限公司己15-17-12110工作面自切眼向外500~1000m范围内,施工穿层定向钻孔并进行测斜,用于控制两底抽巷之间常规穿层钻孔覆盖不到的空白区域,避免新开底抽巷,完成该区域煤层消突工作。试验结果表明:①与“低位岩石抽采巷+常规穿层钻孔”消突技术相比,瓦斯治理费用可直接减少837.2万元,直接减少约41.4%;瓦斯治理工期缩短9.4个月,有效缩短约56.6%;②穿层定向钻孔初始瓦斯抽采浓度均可达到85%以上,最高达到98%;48h后,瓦斯抽采浓度仍不低于72%,最高达到90%;30d以后,瓦斯抽采浓度均高于30%,瓦斯抽采效果良好,采面中部煤层以孔代巷消突技术能够满足采煤工作面消突工作中的瓦斯抽采要求。

关键词：穿层定向钻孔以孔代巷瓦斯抽采突出煤层空白区

高位定向长钻孔水力输送对接筛管护孔技术研究

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煤炭科学技术 2024年第4期52卷 255-264页

作者：张金宝中煤科工西安研究院(集团)有限公司陕西西安710077

保障高位定向长钻孔在工作面回采过程中的稳定抽采是实现“以孔代巷”的前提,而采用筛管完孔是维持钻孔稳定的有效护孔措施。为了实现高位定向长钻孔全孔段筛管护孔的工程应用,开发了钻孔内水力输送分组筛管自主对接完孔工艺技术,配套... 详细信息

保障高位定向长钻孔在工作面回采过程中的稳定抽采是实现“以孔代巷”的前提,而采用筛管完孔是维持钻孔稳定的有效护孔措施。为了实现高位定向长钻孔全孔段筛管护孔的工程应用,开发了钻孔内水力输送分组筛管自主对接完孔工艺技术,配套研制了ø95 mm筛管悬挂装置、ø95 mm玻璃钢筛管、ø100 mm封堵短节、ø140 mm钻头通水堵头以及ø95 mm分组筛管对接装置,并在皖北矿区两个煤矿的不同工作面顶板高位钻孔进行了水力输送分组筛管完孔现场试验。试验结果表明:玻璃钢筛管质量轻推送阻力小,可在倾角17°~26°的钻孔内人工连接长100 mø95 mm玻璃钢分组筛管,分组筛管输送过程中水压为1.0~1.5 MPa,输送到位时水压降为0.5 MPa以下,在泵量200~390 L/min下,分组筛管水力平均输送速度可达150~260 m/min,试验期间分组筛管输送到位时泵压变化明显,前后两组筛管对接可靠,可有效实现到位报信,成功实现ø153 mm高位定向钻孔内ø95 mm筛管的全孔段护孔,2个钻孔的筛管水力输送试验深度分别达到501、522 m,工作面回采120 d累计抽采瓦斯纯量分别为139945、176139 m^(3)。钻孔内水力输送对接筛管护孔技术为高位定向长钻孔全孔段大直径筛管护孔提供了可实现的技术解决方案,有助于保障高位定向长钻孔的瓦斯抽采效果,为煤矿井下“以孔代巷”的瓦斯治理模式革新提供技术支撑。

关键词：高位定向钻孔筛管护孔水力输送以孔代巷瓦斯抽采

采动卸压瓦斯抽采以孔代巷技术研究与工程实践

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矿业安全与环保 2022年第5期49卷 43-48页

作者：陶云奇张剑钊郭明功于红潘仁杰河南理工大学能源科学与工程学院河南焦作454003 河南工程学院资源与安全工程学院河南郑州451191 平顶山天安煤业股份有限公司八矿河南平顶山467000 永城煤电控股集团有限公司河南永城476600

为解决“U”形通风工作面上隅角及回风流瓦斯治理难题,在分析采动卸压瓦斯抽采以孔代巷技术原理与优势的基础上,根据工作面上覆岩层垮落规律确定了采动卸压瓦斯富集区,在平煤股份八矿己_(15)-15050工作面里段520 m施工顶板高位定向长钻... 详细信息

为解决“U”形通风工作面上隅角及回风流瓦斯治理难题,在分析采动卸压瓦斯抽采以孔代巷技术原理与优势的基础上,根据工作面上覆岩层垮落规律确定了采动卸压瓦斯富集区,在平煤股份八矿己_(15)-15050工作面里段520 m施工顶板高位定向长钻孔代替高抽巷,进行采动卸压瓦斯抽采。试验结果表明:定向钻孔在3个月抽采期内,工作面上隅角及回风流瓦斯浓度均保持在0.4%~0.6%,工作面顶板裂隙带高浓度瓦斯区在垂向距煤层顶板25 m以上,瓦斯治理成本比高抽巷节约67.9%,治理工期可节省2/3,实现了矿井安全生产和降本增效的目标。

关键词：瓦斯抽采采空区上隅角裂隙带以孔代巷高位定向长钻孔

“以孔代巷”在石炭系特厚煤层瓦斯治理中的应用

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煤炭技术 2023年第8期42卷 192-195页

作者：李生鑫刘强强晋能控股集团永定庄煤业公司山西大同037000

为了探索高位定向大直径钻孔代替高抽巷在大同区域治理瓦斯的可能性,同时针对永定庄矿特厚石炭系煤层综放开采过程中,低位顶板抽放巷道治理采空区、上隅角瓦斯,存在工程量大、施工周期长、严重制约工作面正常采掘衔接的问题,以永定庄矿3... 详细信息

为了探索高位定向大直径钻孔代替高抽巷在大同区域治理瓦斯的可能性,同时针对永定庄矿特厚石炭系煤层综放开采过程中,低位顶板抽放巷道治理采空区、上隅角瓦斯,存在工程量大、施工周期长、严重制约工作面正常采掘衔接的问题,以永定庄矿3-5#层8102工作面为试验工作面,通过对覆岩层规律的研究,给出了“以孔代巷”实施方案,运用KA-NC-1智能钻孔轨迹校验仪精准控制钻孔施工轨迹至预定位置,管道多参数测定仪对单孔和钻场的抽放效果进行了监测收集、记录,人工取样化验、KJ73监测监控等多种手段对工作面回采期间多位置的瓦斯情况进行了分析。结果表明,高位定向大直径钻孔抽放系统,能有效缩短瓦斯治理周期,解决采掘接替紧张的局面,提高煤炭资源的采出率,为大同矿区、石炭系特厚煤层开采瓦斯治理提供了新思路,也为“以孔代巷”技术的推广起到示范作用。

关键词：以孔代巷大直径钻孔钻孔轨迹控制监测监控

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深部缓倾斜煤层“以孔代巷”抽采技术

西安科技大学学报 2022年第6期42卷 1071-1079页

作者：郭明功王彬彬刘思博张文琦平顶山天安煤业股份有限公司八矿河南平顶山467000 郑州慧矿智能科技有限公司河南郑州450016 西安科技大学安全科学与工程学院陕西西安710054

为研究深部缓倾斜煤层开采时高位定向长钻孔代替高抽巷(简称“以孔代巷”)进行卸压瓦斯高效抽采,以平顶山矿区实际工作面为例,采用物理相似模拟研究了覆岩采动裂隙分布规律,利用数值模拟分析了以孔代巷的可行性及合理的抽采关键参数,并... 详细信息

为研究深部缓倾斜煤层开采时高位定向长钻孔代替高抽巷(简称“以孔代巷”)进行卸压瓦斯高效抽采,以平顶山矿区实际工作面为例,采用物理相似模拟研究了覆岩采动裂隙分布规律,利用数值模拟分析了以孔代巷的可行性及合理的抽采关键参数,并进行工程实践。结果表明:受煤层倾角影响,上覆岩层垮落后整体有向下端头滑移情况,使得上端头覆岩裂隙较下端头裂隙发育充分,其中下端头垮落角为50°,上端头垮落角为54°,呈现出明显的非对称性,工作面冒落带高度12 m,裂隙带高度65 m;结合覆岩的采动裂隙分布特征和卸压瓦斯运移规律,建立了深部缓倾斜煤层卸压瓦斯运储区模型;对比不同垂距抽采条件下工作面上隅角瓦斯浓度发现,当一排6个钻孔距煤层顶板为20 m时,上隅角瓦斯浓度最小,最大为0.72%,与高抽巷抽采效果相当;工程实践中,上隅角瓦斯浓度最大为0.76%,平均0.48%,保障了工作面安全回采。因此,在合理参数选择下以孔代巷的瓦斯防治可行且效果明显,为类似开采条件下瓦斯防治提供了技术参考。

关键词：缓倾斜煤层采动裂隙瓦斯运移以孔代巷

大采长工作面中部煤层预抽瓦斯以孔代巷技术应用

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煤炭技术 2023年第5期42卷 121-125页

作者：张帆王晨辉杨镜渝王彬彬李子江河南工程学院资源与安全工程学院郑州451191 郑州慧矿智能科技有限公司郑州451484

为解决治理大采长工作面回采区域瓦斯需要施工多条岩石抽采巷和大量穿层钻孔,采用大采长工作面中部煤层预抽瓦斯以孔代巷技术,利用自主研制的轻型定向钻机在己15-17-12110工作面开展了现场工业性试验,分析了定向穿层钻孔覆盖工作面中部... 详细信息

为解决治理大采长工作面回采区域瓦斯需要施工多条岩石抽采巷和大量穿层钻孔,采用大采长工作面中部煤层预抽瓦斯以孔代巷技术,利用自主研制的轻型定向钻机在己15-17-12110工作面开展了现场工业性试验,分析了定向穿层钻孔覆盖工作面中部的范围及瓦斯抽采效果。结果表明:大采长工作面中部煤层预抽瓦斯以孔代巷技术可以为大采长工作面减少岩石抽采巷和穿层钻孔工程量,节约施工成本;在中抽巷和机抽巷各施工79个定向钻孔,钻孔总工程量13 806 m,其中定向钻孔岩孔8 022.5 m,水力冲孔煤孔5 783.5 m,累计冲煤量2 965.7 t,平均冲煤量0.51 t/m;定向穿层钻孔卸压抽采后,可有效提升瓦斯抽采浓度;工作面回采期间的瓦斯浓度在0.6%以下,保证了工作面安全回采。

关键词：煤与瓦斯突出定向穿层钻孔以孔代巷瓦斯治理现场工业性试验