煤矿井下深孔定向钻进瓦斯抽采技术及应用

摘要：

为解决试验矿井采用传统抽采技术存在巷道掘进速度慢、采掘接替紧张的问题,提出采用深孔定向钻进瓦斯抽采技术施工定向长钻孔替代常规钻孔进行煤层瓦斯抽采的方案.定向钻进对煤层有效作用面积大,可以大范围改变煤体原始应力的分布,从而打破煤层瓦斯吸附-解吸的动态平衡,使大量吸附态瓦斯转化为游离态;在钻孔负压与煤体地应力和瓦斯压力形成的压力梯度作用下,游离态瓦斯源源不断地流向钻孔空间,使周围煤体瓦斯得到有效排放,煤体发生收缩变形,透气性系数大幅增加,地应力与瓦斯压力梯度减小,从而使得定向长钻孔抽采影响范围扩大,实现煤层瓦斯大面积有效抽采.试验结果表明:采用深孔定向钻进技术施工定向长钻孔成孔良好,试验钻孔总进尺为2 213 m,主孔最大孔深达523 m,日均抽采纯量为3 528 m3;钻孔平均瓦斯抽采体积分数高达88.3％,最高为98.0％;单孔平均瓦斯抽采纯量为1.23 m3/min,最大超过2 m3/min,瓦斯抽采效果显著;与常规钻孔抽采相比,定向钻孔单孔瓦斯抽采纯量提高了16倍多,单孔瓦斯抽采体积分数提高了2～4倍,巷道月均进尺提高了1倍多.

关键词：瓦斯抽采、深孔定向钻进、顺层定向钻孔、定向长钻孔布置

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分类号：TD712(矿山安全与劳动保护)

资助基金：国家科技重大专项资助项目2016ZX05045-004;中国煤炭科工集团有限公司科技创新基金资助项目2018-2-QN015

在线出版日期：2019-09-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：83-87,108