煤与瓦斯突出煤层定向复合钻进技术研究
2021-11-29陶云奇路广奇周正涛
煤炭工程 2021年11期
陶云奇,路广奇,周正涛
(1.河南工程学院 安全工程学院,河南 郑州 451191;2.平顶山天安煤业股份有限责任公司十一矿,河南 平顶山 467000;3.郑州慧矿智能科技有限公司,河南 郑州 451484)
目前我国煤与瓦斯突出矿井主要采用专用岩石巷加穿层钻孔的方法进行瓦斯预抽采,但这种治理方式具有成本高、施工周期长、钻孔衰减快等缺陷[1-4],可能造成采掘接替紧张。此外,常规钻孔的钻进无法精确定位,钻进过程中极易误穿煤层顶底板,存在瓦斯抽采空白区[5-7]。随着对抽采钻孔孔深、钻孔轨迹精确定位要求的不断增加,定向钻进技术在区域瓦斯治理中的优势日益凸显[8]。李泉新等[9]采用国产大功率定向钻进技术与装备,在保德煤矿施工了主孔深度2311m的顺煤层超长定向钻孔;石智军等[10]通过工艺技术创新和配套机具优化,在保德煤矿施工3000m以上顺煤层超长定向钻孔,实现了与井下巷道3353m超长距离精确贯通;张杰等[11]采用煤矿井下定向钻进技术,在预掘巷道空间范围内施工大直径超前对穿钻孔,可有效降粉尘、除瓦斯;李泉新[12]提出在碎软煤层中采用复合定向与排渣技术,并在晋城寺河矿和成庄矿的碎软煤层区域中完成了定向钻孔施工,成功覆盖了工作面、待掘巷道设计区域。
首山一矿己15-17-12110工作面具有高地应力(埋深900m左右)、高瓦斯(瓦斯压力最大2.0MPa、瓦斯含量最大18.8m3/t)、煤层松软(f=0.2~0.3)等特点,如何进行区域瓦斯治理将直接影响采掘接替能否顺利。综合考虑瓦斯治理措施实施期……
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