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突出煤层穿层钻孔喷孔周围煤体应力应变规律

煤矿安全 2014年第1期45卷 143-146页

作者：浑宝炬韩立兵中国矿业大学江苏徐州221008 河北联合大学河北唐山063009 开滦能源化工股份有限公司范各庄矿业分公司河北唐山063009

依据煤与瓦斯突出机理,在分析低透气性突出煤层穿层钻孔喷孔原因及煤体移动变形基础上,利用FLAC3D软件及相关理论,对喷孔孔洞周围煤岩体的应力场分布规律、位移场分布规律等进行数值模拟研究,获得了喷孔孔洞周围煤体应力场分布规律及煤... 详细信息

依据煤与瓦斯突出机理,在分析低透气性突出煤层穿层钻孔喷孔原因及煤体移动变形基础上,利用FLAC3D软件及相关理论,对喷孔孔洞周围煤岩体的应力场分布规律、位移场分布规律等进行数值模拟研究,获得了喷孔孔洞周围煤体应力场分布规律及煤体移动变形规律。

关键词：突出煤层穿层钻孔钻孔喷孔数值模拟应力应变规律煤与瓦斯突出

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高压水射流割缝诱导钻孔喷孔机理及防治措施

煤矿安全 2016年第2期47卷 136-139页

作者：孙矩正李东洋粟登峰郑丹丹严福文中国平煤神马集团能源化工研究院瓦斯研究所河南平顶山467000 重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室重庆400044

针对高压水射流割缝技术在煤层增透的运用中极易发生喷孔的动力现象,对其喷孔机理进行了理论分析,并提出了相应的喷孔防治措施。最后在中国平煤神马集团十矿己15-24080工作面中间底位巷进行现场应用,结果表明:喷孔防治措施具有良好的适... 详细信息

针对高压水射流割缝技术在煤层增透的运用中极易发生喷孔的动力现象,对其喷孔机理进行了理论分析,并提出了相应的喷孔防治措施。最后在中国平煤神马集团十矿己15-24080工作面中间底位巷进行现场应用,结果表明:喷孔防治措施具有良好的适用性,能有效地防治高压水射流割缝过程中出现的喷孔等动力现象,使钻孔喷孔次数比例由64.7%降为15.0%,抱钻孔数由35.3%降低为1.7%,正常孔数比例由35.3%增加到85.0%,保证了现场施工的安全有序进行。

关键词：高压水射流割缝钻孔喷孔喷孔机理瓦斯压力缝槽布置切割煤量防治措施

水力诱导穿层钻孔喷孔煤层增透技术及工程应用

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煤炭科学技术 2011年第9期39卷 46-49,80页

作者：浑宝炬周红星中国矿业大学江苏徐州221008 河北联合大学河北唐山063009

依据煤与瓦斯突出机理,在分析低透气性突出煤层穿层钻孔喷孔煤体增透提高瓦斯抽放机理基础上,对煤体穿层钻孔的诱导喷孔工艺及瓦斯抽放钻孔布置进行了优化设计,并在淮北矿业集团祁南煤矿7煤层工作面进行了现场试验。结果表明:水力诱导... 详细信息

依据煤与瓦斯突出机理,在分析低透气性突出煤层穿层钻孔喷孔煤体增透提高瓦斯抽放机理基础上,对煤体穿层钻孔的诱导喷孔工艺及瓦斯抽放钻孔布置进行了优化设计,并在淮北矿业集团祁南煤矿7煤层工作面进行了现场试验。结果表明:水力诱导穿层钻孔喷孔煤层增透可使孔群范围煤体透气性提高150余倍,单孔平均瓦斯抽采流量增加4倍以上;消除突出危险性煤层采用综合机械化掘进,月掘进进尺平均达200 m,较传统瓦斯治理方法下放炮掘进进尺可提高4～5倍。

关键词：水力诱导穿层钻孔钻孔喷孔煤层增透瓦斯抽放

穿层钻孔喷孔周围煤体应力与变形数值模拟研究

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煤炭科学技术 2013年第10期41卷 81-85页

作者：浑宝炬程远平周红星河北联合大学河北省矿业开发与安全技术重点实验室河北唐山063009 中国矿业大学江苏徐州221008

依据煤与瓦斯突出机理,在全面分析低透气性突出煤层穿层钻孔喷孔原因及其煤体移动变形基础上,利用FLAC3D软件及相关理论对喷孔孔洞周围煤岩体的应力场分布规律、位移场分布规律等进行数值模拟研究。研究表明,在突出孔洞形成后,孔洞周围... 详细信息

依据煤与瓦斯突出机理,在全面分析低透气性突出煤层穿层钻孔喷孔原因及其煤体移动变形基础上,利用FLAC3D软件及相关理论对喷孔孔洞周围煤岩体的应力场分布规律、位移场分布规律等进行数值模拟研究。研究表明,在突出孔洞形成后,孔洞周围煤体内形成卸压区、破裂区、弹性应力区,煤体内部裂隙萌生、扩展、贯通,周围煤体产生指向孔洞中心的径向位移,位移大小与喷孔孔洞距离、蠕变煤体对后续煤体的流变变形的阻碍卸压有关;喷孔的影响范围与喷孔孔洞半径、煤层埋藏深度、煤层厚度正相关;卸压质量比与喷孔空洞半径正相关,与煤层埋深负相关。

关键词：突出煤层穿层钻孔钻孔喷孔应力应变规律

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压裂区域降低钻孔喷孔瓦斯超限技术研究

中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 2016年第11期 318-319页

作者：邓林重庆松藻煤电有限责任公司逢春煤矿重庆401447

我国是世界第一大产煤国,煤炭在我国一次能源消费中约占70%左右,因而煤炭行业是关系我国国家经济命脉的重要基础产业。然而,煤炭行业又是我国安全生产形势最为严峻的行业之一,预防和控制煤矿重特大事故的发生,促进煤矿安全生产形势的根... 详细信息

我国是世界第一大产煤国,煤炭在我国一次能源消费中约占70%左右,因而煤炭行业是关系我国国家经济命脉的重要基础产业。然而,煤炭行业又是我国安全生产形势最为严峻的行业之一,预防和控制煤矿重特大事故的发生,促进煤矿安全生产形势的根本好转已成为国家和政府层面上急需解决的重大问题,也是我国安全生产工作的核心任务。

关键词：压裂区域钻孔喷孔瓦斯超限

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刻槽阻尼钻具孔内降阻防喷钻进技术研究

山西焦煤科技 2024年第2期48卷 1-5页

作者：李小平王永龙郭佳宽白轲王永杜康西山煤电(集团)有限责任公司屯兰矿山西古交030206 河南理工大学能源科学与工程学院河南焦作454000 西山煤电(集团)有限责任公司技术中心山西太原030053

针对突出煤层瓦斯抽采钻孔易发生喷孔瓦斯超限的问题,围绕在钻孔内削弱瓦斯喷出压力的研究思路,设计了刻槽阻尼钻具,进行了组合钻具实验室阻尼效果分析,同时使用R780地质管材加工钻具,对钻具强度进行了仿真校核,并在屯兰矿18407轨道巷... 详细信息

针对突出煤层瓦斯抽采钻孔易发生喷孔瓦斯超限的问题,围绕在钻孔内削弱瓦斯喷出压力的研究思路,设计了刻槽阻尼钻具,进行了组合钻具实验室阻尼效果分析,同时使用R780地质管材加工钻具,对钻具强度进行了仿真校核,并在屯兰矿18407轨道巷开展了现场钻进工业性试验。结果表明:通过刻槽阻尼钻杆一次卸压,扩孔钻头消耗剩余瓦斯气流携带能量可以有效降低瓦斯喷孔压力,瓦斯压力变动主要受刻槽阻尼钻杆参数设计及扩孔钻头物理形状影响。实验室钻具阻尼效果分析得出,瓦斯稳定流过钻具刻槽阻尼段风压降低约73.5%.钻具强度校核表明,各项安全系数大于1.现场使用刻槽阻尼钻具施工,钻具在钻孔内削弱瓦斯喷出压力的作用明显,未出现喷孔瓦斯超限。

关键词：突出煤层瓦斯抽采钻孔喷孔钻孔卸压刻槽阻尼钻具

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屯兰矿钻孔施工防喷孔经验分析

山西焦煤科技 2016年第8期40卷 4-7页

作者：杜杰焦治平宋波西山煤电集团公司屯兰矿山西古交030206

为了有效解决钻孔在施工过程中出现喷孔等瓦斯动力现象,通过对矿井地质条件复杂、瓦斯压力大、煤层酥软及煤层透气性系数差的区域内钻孔施工安全问题进行研究,从钻孔喷孔的原理、危害及预兆、发生喷孔的因素等方面进行综合分析,并结合... 详细信息

为了有效解决钻孔在施工过程中出现喷孔等瓦斯动力现象,通过对矿井地质条件复杂、瓦斯压力大、煤层酥软及煤层透气性系数差的区域内钻孔施工安全问题进行研究,从钻孔喷孔的原理、危害及预兆、发生喷孔的因素等方面进行综合分析,并结合屯兰矿实践经验,总结得出了在钻孔施工过程中从地质情况分析、抽采系统管理、钻孔防喷安全装置、现场标准化、钻孔施工工艺及钻孔质量等方面预防及治理喷孔,从而形成了以优化钻孔施工工艺、完善钻孔施工安全设施及抽采钻孔抽排一体化系统为基础的一套瓦斯抽采管理模式。

关键词：瓦斯治理钻孔施工钻孔喷孔

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云盖山煤矿穿层钻孔水力冲孔防喷孔装置

价值工程 2018年第35期37卷 174-175页

作者：王森宋洪阳陈海峰河南永锦能源有限公司云盖山煤矿二矿禹州461670

底抽巷穿层钻孔水力冲孔施工排粉方式为水排粉,由于煤体中瓦斯含量高、瓦斯压力大,钻头在穿煤期间容易造成钻孔喷孔,钻孔喷孔会瞬间涌出大量的瓦斯和煤泥。大量瞬间涌出的瓦斯可能会造成瓦斯浓度超限,同时高压煤泥瞬间冲向钻机和现场施... 详细信息

底抽巷穿层钻孔水力冲孔施工排粉方式为水排粉,由于煤体中瓦斯含量高、瓦斯压力大,钻头在穿煤期间容易造成钻孔喷孔,钻孔喷孔会瞬间涌出大量的瓦斯和煤泥。大量瞬间涌出的瓦斯可能会造成瓦斯浓度超限,同时高压煤泥瞬间冲向钻机和现场施工人员,极易造成机毁人伤[1-10]。为了有效防止伤人事故和瓦斯事故的发生,保证矿井正常采掘接替,云盖山煤矿在Ⅰ代防喷孔装置基础上通过改进集尘箱和孔口捕尘器装置,增设缓冲气囊,最终加工制作成了水力冲孔防喷孔整套装置,简称Ⅱ代防喷孔装置。

关键词：水力冲孔钻孔喷孔瓦斯超限防止伤人事故防喷孔整套装置

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孔底组合钻具瓦斯喷涌阻尼机制及工程应用

煤炭学报 2023年第9期48卷 3420-3427页

作者：王永龙裴宇翔孙玉宁余在江丁立培吴越郭佳宽杜康河南理工大学能源科学与工程学院河南焦作454003

为解决抽采钻孔喷孔瓦斯超限的技术难题,提出将钻孔瓦斯喷涌压力在孔内进行削弱的思路,构建了孔底组合阻尼钻具结构模型,通过建立气流阻力力学方程、孔底组合钻具阻尼效果数值模拟,分析孔底组合钻具瓦斯喷涌阻尼机制,研制了孔底组合阻... 详细信息

为解决抽采钻孔喷孔瓦斯超限的技术难题,提出将钻孔瓦斯喷涌压力在孔内进行削弱的思路,构建了孔底组合阻尼钻具结构模型,通过建立气流阻力力学方程、孔底组合钻具阻尼效果数值模拟,分析孔底组合钻具瓦斯喷涌阻尼机制,研制了孔底组合阻尼钻具,包括揭露钻头、熔涂阻尼钻杆、扩孔钻头,并在屯兰矿8号煤层18407轨道巷开展了现场钻进工业性试验。研究结果表明:①降低钻孔孔底揭露面积和增加喷孔源高压气体流动的阻力是削弱瓦斯喷涌压力技术的关键,采用小直径钻头钻进、大直径钻头扩孔分层、分段逐渐增大钻孔,通过合理设计阻尼钻具“降压间隙”β,改变钻具相对粗糙度,提高沿程阻力系数,增加风阻,能够将喷出的瓦斯压力降低到初始的25%以下。②数值计算表明:孔底组合钻具能够大幅削弱喷孔的气流压力,降低了高压气流在孔口高速喷出的风险;揭露钻头与阻尼钻杆形成的“降压间隙”对阻尼效果起决定作用。③现场使用孔底组合阻尼钻具施工,钻具供水阀门开度全开,钻进速度略有降低,同时在钻孔孔口处检测到2次明显瓦斯波动现象,钻孔揭露到高压瓦斯富集区,未出现喷孔瓦斯超限,表明孔底组合阻尼钻具对钻孔瓦斯涌出压力具有显著的削弱作用,降低了孔口防喷装置的防喷压力。

关键词：瓦斯抽采钻孔喷孔穿层钻孔阻尼钻具