桑树坪二号井矿预掘巷道顶板梳状定向钻孔关键技术
2020-08-21栗子剑
煤矿安全 2020年8期
关键词:施工
杨 哲,栗子剑,李 鹏
(中煤科工集团西安研究院有限公司 西安710077)
桑树坪煤矿二号井为煤与瓦斯突出矿井,目前,主采煤层为3#煤层,3#煤层以煤体破碎、瓦斯压力大、渗透性低的碎软煤为主,瓦斯含量7.65~15.98 m3/t。目前,该矿瓦斯预抽主要以井下常规钻孔为主[1-8],但该方法存在成孔率低、抽采面积小、无效进尺多、施工效率低等缺点,瓦斯预抽效果不理想,严重影响矿区安全生产。
为解决该矿瓦斯抽采难题,缓解矿井采掘接续紧张局面,拟在矿井三采区北带式输送机大巷向3#煤层顶板岩层首次采用梳状长钻孔水力压裂瓦斯预抽技术[9-15],梳状定向长钻孔轨迹控制是该技术应用的前提和基本保障。为此对影响梳状定向长钻孔施工工艺、轨迹控制、分支侧钻、原孔重入等关键技术进行研究,为水力压裂和后续瓦斯抽采提供可靠通道,实现安全高效抽采预掘巷道瓦斯,保障矿井巷道安全掘进。
1 顶板梳状定向钻孔布局
1.1 定向钻孔布局
顶板梳状定向钻孔由布置在近煤层顶板的主孔和进入煤层的分支孔构成。本次实施的梳状孔主孔布置在顶板上部3~5 m 稳定且可钻性较好的粉砂岩层位。既保证主孔成孔率和钻效,又可避免主孔进入煤层。
分支孔钻进应尽可能在煤层中延伸,增加瓦斯泄流面积。分支孔布置时需根据煤层瓦斯浓度、压力、透气性、抽采方式及抽采半径等因素合理确定分支孔间距。保证前一分支在煤层中抽采边界与下一分支抽采范围有效衔接,防止存在抽采盲区。……
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