基于顺层钻孔的钻割一体化卸压增透技术研究
2021-05-13徐玉美
山东煤炭科技 2021年4期
关键词:深度
徐玉美 张 磊
(1.义煤集团新义矿业公司,河南 新安 471800;2.义煤集团新安县郁山煤业公司,河南 新安 471800)
瓦斯抽采目前依然是突出矿井瓦斯治理的重要手段。义煤集团新义矿属于“三软”煤层,煤层透气性低,瓦斯抽采浓度低,衰减速度快。在不具备穿层施工条件的情况下,顺层钻孔依然是重要的消突手段,但以往的顺层钻孔只是按照简单的抽采半径进行布孔抽采,无卸压措施,一般以3 m间距布置,厚煤区需要施工2~3 排钻孔,工程量大,且抽采效果较差。在此背景下,研究松软低透气性煤层顺层钻孔卸压增透技术是一项非常重要的工作[1-3]。
1 试验装备
钻割一体化卸压增透设备主要由乳化液泵站、钻机、专用钻具以及高压管路组成[4-6]。设备利用机械钻进和高压射流双动力,具有较强的打深钻孔能力,且在到达预定深度后退钻过程中进行高压射流旋转切片间断式割缝,提高了瓦斯抽采速度。
2 现场试验
2.1 试验地点选择和方法
试验地点选择在义煤集团新义矿12030 轨道顺槽,布置了常规钻孔进行瓦斯抽采效果对比。根据探煤资料分析,12030 工作面煤层赋存稳定,无较大起伏,预计煤层倾角0°~4°,平均倾角1°,煤层厚度2.6~8 m,平均5.1 m。该采区原始瓦斯含量8.3 m3/t,原始瓦斯压力1.6 MPa。试验钻孔分两组,6 个割缝钻孔为1 组,3 个常规孔为第2 组,每隔3 m 布置1 个进行对比考察。钻孔沿煤层走向布置,开孔位置离巷道底板1.5 m,仰角2°~4°,钻头直径为94 mm,钻孔深为30~40 m。
2.2 钻孔的设计参数
钻孔的设计数据分别如表1 所示。根据试验要求,在孔口处留有矿车,测试钻孔过程中的出煤量。……
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