基于定向钻机的高位钻孔瓦斯抽采技术

2021-10-14陈鹏飞贾博宇

山东煤炭科技 2021年9期

关键词：施工

李罡陈鹏飞贾博宇

(1.义煤集团安康部，河南义马 472300；2. 义煤集团义安矿，河南新安 471800 ）

义煤集团义安煤矿属于“三软”煤层，单一采用底板岩巷穿层钻孔区域防突措施效果不佳，工作面回采期间上隅角和回风流瓦斯依然偏大。采用普通钻机施工高位钻孔时，需要在工作面回风巷内每60 m施工一个钻场，造成钻场施工和钻孔重叠区域的浪费，并且传统钻探技术轨迹无法精准控制，钻孔无法准确抽采裂隙带瓦斯，抽采效果一般。随着我国煤矿安全高效瓦斯治理技术的全面推广，定向长钻孔技术施工周期短，抽采地点控制精准，已逐步成为矿井瓦斯防治的重要技术手段[1-6]。

1 试验装备

采用ZYWL-4000D煤矿用履带式全液压定向钻机，设备为整体式结构，主要由钻机主机、通缆定向钻杆、孔底马达、ZSZ1500有线随钻测量系统、钻头等组成。该设备调斜角度范围0°～360°，方位角可调角度范围±90°，可以在狭小的钻场进行迎面、巷道全断面钻孔施工，配套的有线随钻测量系统采用探管孔外供电技术，能保证持续供电，提高打钻效率。

2试验地点

试验地点选择在义煤集团义安矿11040上巷。二111040工作面煤层厚度1.8～8.8 m，平均4.0 m，煤层结构较简单，局部含一层夹矸，大部不含夹矸，夹矸岩性为黑色砂质泥岩、泥岩或炭质泥岩。实测原始瓦斯含量3.37～11.28 m3/t，原始瓦斯压力0.10～0.80 MPa，坚固性系数f为0.14～0.46，瓦斯放散初速度ΔP为15.17～31.66，吸附性常数a=43.488，b=0.42。