| 标题 | 利用定向钻机施工顺煤层定向预抽长钻孔技术应用探索 |
| 范文 | 摘 要：根据重庆煤科分院煤与瓦斯突出危险性鉴定报告，青龙煤矿为煤与瓦斯突出矿井，一采区下部M16煤为突出煤层。根据瓦斯地质图，该片区M16煤最大瓦斯含量为13.94m3/t。按照采掘接续安排，青龙煤矿21601工作面为一采区下部东北翼首采工作面，轨顺为沿空掘巷，运顺为实体煤掘进。21601运顺侧下方未施工底抽巷，掘进期间采用定向顺层长钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施。 关键词：煤与瓦斯突出矿井；瓦斯；定向顺层长钻孔 DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.13.086 0 引言 21601工作面所采煤层为二叠系上统龙潭组16煤，厚度0.6～3.2m，平均厚2.6m，煤层稳定，结构相对复杂，亮～半亮型，条带状结构，粉粒状～块状构造。21601工作面运顺走向长1151.78m，该区域M16煤埋深为160-280m， 该工作面煤岩层总体趋势呈现西南高东北低，為一单斜构造，沿45°方向约0～6°前倾。经中国矿业大学安全生产检测检验中心测定煤层坚固性系数为f=0.75。 1 定向钻机介绍 目前，煤矿井下进行定向钻进时，主要是利用带弯角螺杆马达配合随钻测量系统实现长距离进行定向钻进。 2 钻孔设计方案 在21601运顺设计4个定向钻孔，利用水动力介质施工，钻孔终孔间距10m（抽采半径5m），孔径96mm，钻孔设计长度200m，控制巷道掘进前方200m及两帮各15m范围。全孔下DN50PE管，孔口以里15m采用水泥浆封孔，封孔段孔径127mm。 3 钻孔竣工情况 4 抽采达标及效果检验 预抽钻孔从2017年12月20日抽采至2018年3月22日，累计抽采时间93天，抽采纯瓦斯量29万m3，计算该区域残余瓦斯含量为5.92m3/t。 对该区域分两段进行效果检验，实测最大残余瓦斯含量分别为5.92m3/t和6.87m3/t，分别批掘100m和85m。 5 掘进情况 21601运顺顺层定向钻孔第一循环控制区域185m，累计掘进50天，共进行工作面突出危险性预测29，未发生预测超限现象，掘进期间工作面甲烷浓度控制在0.1-0.4%。 6 施工中存在问题及改进方向 （1）利用水动力施工顺煤层定向钻孔，钻孔为俯角，随着钻进深度加深，容易发生返渣困难及卡钻、抱钻现象，根据现场经验，钻孔长度控制在150m左右较为合适。 （2）利用水动力施工顺层定向钻孔，由于水压较大，施工过程中冲刷孔壁容易造成塌孔现象，建议考虑改为压风动力并选择配套钻具进行施工。 （3）考虑到抽采效果及钻孔排水方便，应尽量选择合适位置施工仰孔。 7 结论 利用定向钻机施工顺煤层定向长钻孔掩护煤巷掘进，通过实现定向钻进，消除钻孔控制空白区域，同时对掘进前方地质构造进行探查，保证掘进过程中的施工安全。顺煤层定向长钻孔可作为预抽煤巷条带区域防突措施进行进一步实践和探索。 参考文献： [1]煤矿瓦斯抽采达标暂行规定 安监总煤装[2011]163号[S]. [2]防治煤与瓦斯突出规定 郭建安全生产监督管理总局令 第19号[S]. 作者简介：王凯（1982-），男，河北武安人，本科，从事一通三防工作。 |
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