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文檔簡介

1、集團(tuán)公司司每季度度召開一一次瓦斯斯治理技技術(shù)創(chuàng)新新現(xiàn)場會會,鼓勵(lì)勵(lì)各單位位進(jìn)行瓦瓦斯治理理技術(shù)創(chuàng)創(chuàng)新,創(chuàng)創(chuàng)新瓦斯斯治理模模式,創(chuàng)創(chuàng)新瓦斯斯治理技技術(shù),提提高瓦斯斯抽采效效率和效效益,現(xiàn)現(xiàn)將今年年來,瓦瓦斯治理理創(chuàng)新主主要新技技術(shù)整理理匯總?cè)缛缦拢堈埜鞯V學(xué)學(xué)習(xí)和借借鑒。附:1、謝橋橋煤厚煤煤層順層層鉆孔水水力壓裂裂增透技技術(shù)2、朱集集東礦薄薄煤層順順層鉆孔孔中壓水水力化增增透技術(shù)術(shù)3、顧橋橋礦穿層層鉆孔定定點(diǎn)(段段)封孔孔技術(shù)4、快速速測壓技技術(shù)及裝裝備研制制5、張集集礦高壓壓水力割割縫增透透技術(shù)6、潘三三礦下向向鉆孔抽抽采“四化”管理技技術(shù)謝橋煤厚厚煤層順順層鉆孔孔水力壓壓裂增透透技術(shù)謝橋礦

2、在在13662(33)上順順槽采取取了順層層鉆孔水水力壓裂裂增透,單孔最最大注水水量1445.44 m33/孔,平均注注水量770m33/孔,單元平平均濃度度37.3%,平均單單孔抽采采純量00.111 m33/miin,效效果顯著著。1 工作作面概況況13622(3)工作面面位于東東二C組組13-1煤采采區(qū),工工作面走走向設(shè)計(jì)計(jì)長度223899m,平平均煤層層傾角113,煤層層總厚11.47.22m,平平均煤厚厚5.55m。最最大原始始瓦斯壓壓力1.9MPPa,最最大原始始瓦斯含含量6.0m33/t,工作面面采取順順層鉆孔孔預(yù)抽煤煤層瓦斯斯的區(qū)域域防突措措施,鉆鉆孔平面面投影間間距5mm,雙

3、排排三花布布置。2 壓裂裂概況自5月111日開開始進(jìn)行行順層鉆鉆孔水力力壓裂工工作,已已累計(jì)完完成注水水鉆孔111個(gè),其中11-6#鉆孔孔孔深644m,鉆鉆孔平均均布置間間距400m,77-111#孔深深1099m,鉆鉆孔平均均布置間間距200m,最最大單孔孔注水量量1455.4mm,最大大注水壓壓力211MPaa。各單單孔注水水量、注注水時(shí)間間、注水水壓力如如表1。圖1 壓壓裂孔布布置圖表1:壓壓裂情況況統(tǒng)計(jì)表表孔號方位()傾角()孔深(mm)注水總時(shí)時(shí)間(mmin)注水總量量(m33)注水壓力力(MPPa)1#0 -14 64 11900 68.99 161182#0 -15 64 844

4、 67.55 131163#0 -12 64 74181.00 141164#0 -12 64 10033 69.33 122205#0 -12 64 11466 145.4 121186#0 -12 64 701 76.55 101187#0 -12 109 356 56 161188#0 -10 109 417 55.99 161189#0 -10 109 365 55.66 1011810#0 -10 109 334 33.77 1822111#0 -9 109 467 60.11 182213 壓壓裂鉆孔孔間距選選擇為考察壓壓裂鉆孔孔間距,根據(jù)113511(3)底抽巷巷面內(nèi)壓壓裂鉆孔孔

5、影響半半徑(走走向及傾傾向均為為60mm)情況況結(jié)合順順層鉆孔孔封孔強(qiáng)強(qiáng)度,施施工初期期設(shè)計(jì)鉆鉆孔間距距按400m布置置,采用用BRWW-4000型乳乳化泵壓壓裂,設(shè)設(shè)定壓力力20MMpa,孔內(nèi)下下入42mmm的水水力壓裂裂套管,采用囊囊袋配合合膨脹水水泥封孔孔,封孔孔深度330m,封孔方方式見圖圖3圖3 壓壓裂鉆孔孔封孔示示意圖壓裂初始始未控制制注水量量,最大大注水量量達(dá)1445.44m3/孔,壓裂期期間巷道道幫部錨錨索(最最遠(yuǎn)距離離鉆孔112m)存在淋淋水現(xiàn)象象、底板板也在不不同程度度底鼓,為考察察壓裂效效果,在在壓裂鉆鉆孔周圍圍按5mm間距布布置抽采采鉆孔,共計(jì)施施工7個(gè)個(gè)抽采鉆鉆孔,按

6、按孔深220m、60mm、800m定點(diǎn)點(diǎn)取樣測測定原始始及壓裂裂后煤層層含水率率。表2:壓壓裂區(qū)域域煤層含含水率統(tǒng)統(tǒng)計(jì)表 孔孔號孔深1#(5m)2#(10mm)3#(15mm)4#(20mm)5#(25mm)6#(30mm)7#(35mm)20m5.0%4.2% 3.4% 2.8% 2.0% 1.8%1.9% 60m4.8% 4.2% 3.7% 3.2% 2.3% 2.0% 1.9% 80m3.9% 3.6% 3.2% 2.8% 2.3% 1.8% 1.8% 注:實(shí)測測13-1煤原原始煤層層含水率率1.88%后根據(jù)煤煤層含水水率測定定,5#鉆孔距距離壓裂裂鉆孔225m,含水率率已接近近煤層原原

7、始含水水率,按按含水率率4%的的標(biāo)準(zhǔn)初初步確定定壓裂有有效影響響范圍為為10mm,后擬擬定壓裂裂鉆孔采采用200m間距距布置,壓裂采采用相鄰鄰鉆孔交交替施工工的方式式進(jìn)行。圖5 壓壓裂影響響范圍示示意圖4效果考考察4.1 單元元抽采純純量增加加,單元元抽采計(jì)計(jì)量自66月200日形成成,截至至7月110日共共計(jì)合茬茬抽采鉆鉆孔233個(gè)(包包含壓裂裂前施工工的2個(gè)個(gè)順層孔孔),單單元平均均濃度337.33%,平平均單孔孔抽采純純量0.11mm3/miin,較較13551(33)工作作面水力力壓裂(底抽巷巷穿層鉆鉆孔面內(nèi)內(nèi)壓裂,注水壓壓力244MPaa,注水水量3000m,有效效壓裂半半徑600m)

8、后后最大的的單孔純純量0.0755m3/miin/孔孔增加了了0.0035mm3/miin/孔孔。4.2 考察察3#壓壓裂鉆孔孔周邊兩兩個(gè)鉆孔孔(122#、113#順順層鉆孔孔)、22個(gè)原始始壓裂鉆鉆孔(115#、17#壓裂鉆鉆孔未壓壓裂)單單孔濃度度及流量量情況。單孔濃濃度較壓壓裂前平平均降幅幅較大,壓裂前前單孔平平均考察察濃度552.11%,注注水后降降為366.6%,降幅幅30.8%。但單孔孔純量較較壓裂前前增加明明顯,平平均增幅幅0.006m/miin/孔孔。4.3 煤層層含水率率增加明明顯,通通過考察察,壓裂裂鉆孔220m范范圍內(nèi)平平均煤層層含水率率為3.7%,含水率率較原始始煤體增

9、增加2005%。朱集東礦礦薄煤層層順層鉆鉆孔中壓壓水力化化增透技技術(shù)12222(1)上順槽槽順層鉆鉆孔采取取中壓水水力化增增透技術(shù)術(shù)后,鉆鉆孔等效效直徑擴(kuò)擴(kuò)大了約約2倍,鉆孔抽抽采濃度度提高了了4倍,百孔抽抽采純量量提高了了2倍,預(yù)計(jì)該該工作面面預(yù)抽時(shí)時(shí)間同比比可縮短短三個(gè)月月。1 工作作面概況況12222(1)工作面面位于西西一111-2煤盤盤區(qū),走走向長度度10445m,傾向長長度2220m,平均煤煤厚1.3m,原始瓦瓦斯壓力力0.773MPPa,原原始瓦斯斯含量44.5mm3/t,煤層透透氣性系系數(shù)為00.7662m2/(MMPa22.d),工作作面采用用兩巷順順層鉆孔孔預(yù)抽煤煤層瓦斯斯

10、區(qū)域消消突。2 中壓壓水力化化增透技技術(shù)2.1中中壓水力力化增透透技術(shù)方方案12222(1)上順槽槽共設(shè)計(jì)計(jì)96個(gè)個(gè)順層孔孔,孔間間距100m,鉆鉆孔傾角角-22,設(shè)計(jì)計(jì)孔深1115mm,每隔隔30mm選取一一個(gè)孔采采取中壓壓水力化化增透技技術(shù)。圖1 水水力化增增透措施施孔平面面布置圖圖2.2水水力化增增透技術(shù)術(shù)設(shè)備水力化增增透技術(shù)術(shù)設(shè)備選選型為BBRW-80/35*4A型型乳化泵泵,額定定壓力335MPPa,額額定流量量80LL/miin,管管路采用用25mmm高壓壓膠管。2.3水水力化增增透技術(shù)術(shù)實(shí)施鉆孔施工工先使用用1200mm鉆鉆頭,施施工至設(shè)設(shè)計(jì)孔深深后,更更換2600mm掏掏穴鉆頭

11、頭從孔深深30mm處開始始掏穴,直至孔孔底;掏掏穴結(jié)束束后,更更換專用用沖孔鉆鉆頭從孔孔深300m處開開始中壓壓水力沖沖孔,直直至孔底底;水力力化增透透技術(shù)結(jié)結(jié)束后采采取跟管管鉆進(jìn)工工藝下套套管封孔孔。沖孔孔水壓為為1020MMPa,鉆孔掏掏穴及沖沖孔過程程中,詳詳細(xì)記錄錄掏穴及及沖孔過過程中的的排屑量量。3 順層層鉆孔封封孔為確保順順層鉆孔孔“孔封嚴(yán)嚴(yán)”,針對對傳統(tǒng)封封孔工藝藝無法反反復(fù)注漿漿、采取取水力化化增透后后封孔段段孔徑變變大普通通囊袋無無法滿足足封孔要要求等缺缺陷,礦礦進(jìn)行了了工藝改改進(jìn)?,F(xiàn)現(xiàn)封孔工工藝如下下:3.1下下套管工工藝(1)采采取跟管管鉆進(jìn)工工藝下套套管:中中壓水力力化

12、增透透后,更更換1200mm開開閉式鉆鉆頭,將將鉆頭送送至孔底底后向外外起鉆11米,將將1吋pvvc套管管從鉆桿桿內(nèi)送至至孔底。(2)起起鉆后,下入222米22吋套管管進(jìn)行封封孔,外外段為22m2吋吋鐵管。(3)將將大直徑徑專用封封孔囊袋袋沿2吋吋封孔管管送至孔孔深200米處進(jìn)進(jìn)行注漿漿封堵,將囊袋袋爆破閥閥設(shè)置在在孔口。圖2 封封孔囊袋袋改進(jìn)前前后實(shí)物物圖片(4)囊囊袋注漿漿封堵后后,在封封孔段內(nèi)內(nèi)分別下下入188m和116m的的注漿管管及2mm返漿管管各1根根,其中中16mm注漿管管末端設(shè)設(shè)置爆破破閥用于于反復(fù)注注漿;孔孔口1mm段采用用聚氨酯酯封堵。圖3 改進(jìn)后后封孔示示意圖圖4 改改進(jìn)

13、前封封孔示意意圖3.2注注漿工藝藝(1)利利用ZBBQ255_5型型氣動(dòng)注注漿泵,將水灰灰比1:0.77的水泥泥漿通過過18mm注漿管管注入封封孔段進(jìn)進(jìn)行封堵堵,直至至返漿管管返漿。(2)待待水泥漿漿凝固后后,利用用16米米注漿管管二次注注漿,待待注漿壓壓力穩(wěn)定定在2MMPa后后停止注注漿。(3)一一段時(shí)間間后若抽抽采濃度度降低,利用返返漿管再再次進(jìn)行行帶壓注注漿。4 中壓壓水力化化增透技技術(shù)取得得的效果果為了考察察中壓水水力化增增透技術(shù)術(shù)效果,選取鉆鉆孔排屑屑量、抽抽采濃度度及抽采采純量進(jìn)進(jìn)行分析析。4.1鉆鉆孔排屑屑量分析析12222(1)上順順槽目前前采取增增透技術(shù)術(shù)的鉆孔孔有1#、4#

14、、7#、10#、13#、16#、20#、25#、28#、31#、34#、37#、42#、46#、49#、52#、53#、54#、55#、56#、57#、58#、59#、60#、61#、62#、63#、64#。對鉆鉆孔增透透前后排排屑量進(jìn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì),未采采取增透透技術(shù)鉆鉆孔排屑屑量為00.0111m33/m,采取增增透技術(shù)術(shù)鉆孔排排屑量平平均為00.0995m33/m。增透技技術(shù)前鉆鉆孔直徑徑為1220mmm,通過過換算采采取增透透技術(shù)鉆鉆孔等效效直徑平平均為3355mmm,采采取增透透技術(shù)后后鉆孔的的等效直直徑約為為之前的的3倍。4.2抽抽采濃度度分析12222(1)上順順槽順層層鉆孔采采取中

15、壓壓水力化化增透技技術(shù)后,對鉆孔孔抽采濃濃度進(jìn)行行了考察察。選取取采取中中壓水力力化增透透技術(shù)的的28#、53#、54#和未采采取中壓壓水力化化增透技技術(shù)的229#鉆鉆孔抽采采濃度進(jìn)進(jìn)行比較較。通過過比較,改進(jìn)封封孔工藝藝并采取取中壓水水力化增增透技術(shù)術(shù)的鉆孔孔比未采采取上述述措施的的鉆孔在在同等時(shí)時(shí)間范圍圍內(nèi)抽采采濃度提提高了44倍。4.3抽抽采純量量分析12222(1)上順順槽目前前已施工工順層鉆鉆孔644個(gè),采采取中壓壓水力化化增透技技術(shù)鉆孔孔28個(gè),干管抽抽采濃度度平均221%,混合量量約4mm/miin,百百孔抽采采純量11.311m/miin;用用傳統(tǒng)封封孔工藝藝且未采采取中壓壓水

16、力化化增透技技術(shù)的112322(1)上順順槽抽采采1144個(gè)順層層鉆孔,干管抽抽采濃度度平均55%,混混合量約約10mm/miin,百百孔抽采采純量00.433m/miin。經(jīng)經(jīng)比較百百孔抽采采純量提提高約22倍。5.4封封孔成本本分析封孔工藝藝改進(jìn)前前,每個(gè)個(gè)順層鉆鉆孔封孔孔需封孔孔囊袋22個(gè),連連接頭11個(gè);封封孔工藝藝改進(jìn)后后,僅需需封孔囊囊袋1個(gè),聚聚氨酯11/4組組,連接接頭1個(gè),每每個(gè)鉆孔孔封孔成成本節(jié)約約86元。12222(1)工作作面共設(shè)設(shè)計(jì)2000個(gè)順順層鉆孔孔,節(jié)約約封孔成成本1772000元。表1 封孔成成本對比比表材料名稱稱封孔工藝藝改進(jìn)前前封孔工藝藝改進(jìn)后后節(jié)約成本本

17、封孔囊袋袋130元元2130元元1130元元連接頭18元118元10聚氨酯/177元元1/44-44元元合計(jì)278元元192元元86元顧橋礦穿穿層鉆孔孔定點(diǎn)(段)封封孔技術(shù)術(shù)顧橋礦礦14114(33)軌順順底板巷巷穿層預(yù)預(yù)抽鉆孔孔采用水水力壓裂裂、水力力割縫、掏穴等等增透措措施后,并基于于囊袋封封孔技術(shù)術(shù),對穿穿層預(yù)抽抽鉆孔封孔工工藝進(jìn)行行改革,創(chuàng)新定定點(diǎn)(段段)式封封孔技術(shù)術(shù),取得得很好效效果。1 基本本情況14144(3)軌順底底板巷全全長14460mm,標(biāo)高高-7222m-6660m。共劃分分為五個(gè)個(gè)條帶預(yù)預(yù)抽評價(jià)價(jià)單元,實(shí)測第第一評價(jià)價(jià)單元最最大瓦斯斯壓力11.022MPaa,瓦斯斯含

18、量66.088m3/miin,第第二評價(jià)價(jià)單元最最大瓦斯斯壓力00.9MMPa,瓦斯含含量5.26mm3/miin。自自第二評評價(jià)單元元起,采采取水力力壓裂等等增透措措施,并并試驗(yàn)定定點(diǎn)(段段)式封封孔技術(shù)術(shù)。2 增透透情況2.1 水力壓壓裂水力壓裂裂孔按間間距300600m布置置,第二二評價(jià)單單元共施施工5個(gè)個(gè),20015年年3月66日起,逐個(gè)進(jìn)進(jìn)行水力力壓裂,壓裂期期間,壓壓裂孔周周圍及巷巷道內(nèi)未未發(fā)現(xiàn)出出水及圍圍巖變形形等異常常情況。2.2 壓裂區(qū)區(qū)抽采效效果考察察14144(3)軌順底底板巷第第二評價(jià)價(jià)單元,已合茬茬抽采220組,共2000個(gè)鉆鉆孔,單單元干管管抽采濃濃度平均均56%,

19、單元元抽采純純量平均均2.776m33/miin,單單孔抽采采純量平平均0.01338m33/miin。壓壓裂區(qū)單單孔抽采采純量是是未壓裂裂區(qū)域的的3.22倍。3 定點(diǎn)點(diǎn)(段)式封孔孔定點(diǎn)(段段)式封封孔技術(shù)術(shù)核心是是通過采采用囊袋袋技術(shù)變變孔口堵堵為孔底底定點(diǎn)(段)堵堵,解決決因巷道道圍巖裂裂隙、孔孔內(nèi)套管管接頭多多等造成成封孔漏漏氣問題題,同時(shí)時(shí)也解決決了封孔孔工藝過過程繁雜雜、成本本高等問問題。 3.1 創(chuàng)新思思路14144(3)軌順底底板巷圍圍巖裂隙隙發(fā)育,經(jīng)現(xiàn)場場測定,巷道圍圍巖裂隙隙最大發(fā)發(fā)育深度度達(dá)200米,采采用傳統(tǒng)統(tǒng)“兩堵一一注”封孔技技術(shù),封封孔深度度一般為為15米米左右,

20、不能有有效封堵堵巷道圍圍巖深部部裂隙,若采用用傳統(tǒng)孔孔口“一堵多多注”封孔至至煤層底底板,但但注漿時(shí)時(shí)間長,注漿量量大,平平均每孔孔消耗水水泥0.5噸。第一評評價(jià)單元元施工穿穿層鉆孔孔過程中中,經(jīng)常常出現(xiàn)同同組甚至至不同組組鉆孔之之間相互互連通串串氣現(xiàn)象象,造成成鉆孔抽抽采濃度度低。圍繞深封封孔避開開圍巖裂裂隙、減減少抽采采套管接接頭,提提高抽采采濃度這這一思路路?;谟谀掖夥饪祝瑢⒎饪啄夷掖浦林量椎滓娨娒狐c(diǎn)頂頂(底)板附近近,并采采用囊袋袋返漿管管抽采,有效解解決了孔孔口段及及孔內(nèi)套套管接頭頭漏氣問問題。3.2 封孔情情況3.2.1 封封孔深度度確定先測定圍圍巖裂隙隙的最大大發(fā)展深深度

21、,根根據(jù)裂隙隙發(fā)育深深度進(jìn)行行封孔設(shè)設(shè)計(jì),將將傳統(tǒng)的的孔口“一堵多多注”封孔段段移至裂裂隙區(qū)域域以里22m以上上。從而而有效避避免圍巖巖裂隙對對鉆孔封封孔段的的影響,也無需需對巷道道圍巖進(jìn)進(jìn)行噴注注漿堵漏漏。3.2.2 封封孔裝置置3.2.2.11 定點(diǎn)點(diǎn)(段)式封孔孔(雙囊囊袋、11吋PEEC抽采采套管)為考察12mmm返漿漿管作為為抽采管管的可行行性,采采用1吋吋PECC膠管做做為抽采采管,封封孔工藝藝同定點(diǎn)點(diǎn)(段)式封孔孔工藝。33.3 效果考考察14144(3)軌順底底板巷第第二評價(jià)價(jià)單元共共設(shè)計(jì)335組穿穿層預(yù)抽抽鉆孔,合計(jì)3370個(gè)個(gè)鉆孔(包含55個(gè)水力力壓裂孔孔)。為了對比比定點(diǎn)

22、(段)式式封孔與與傳統(tǒng)式式封孔抽抽采效果果,我們們分單組組、單孔孔進(jìn)行考考察,共共選擇四四組不同同封孔工工藝進(jìn)行行對比分分析,一一組定點(diǎn)點(diǎn)(段)式單囊囊袋封孔孔方式,一組定定點(diǎn)(段段)式雙雙囊袋封封孔方式式,一組組定點(diǎn)(段)式式單囊袋袋封孔方方式(采采用1吋吋PECC膠管作作為抽采采管),一組傳傳統(tǒng)式孔孔口“一堵多多注”封孔方方式。3.3.1 考考察結(jié)果果通過上單單孔、單單組抽采采濃度、流量曲曲線可以以看出:定點(diǎn)(段段)式單單囊袋封封孔。單單組抽采采濃度880%,單組抽抽采混量量0.117m33/miin,單單孔抽采采純量00.01136mm3/miin,百百孔抽采采純量11.366m3/mi

23、in;定點(diǎn)(段段)式雙雙囊袋封封孔。單單組抽采采濃度882%,單組抽抽采混量量0.117m33/miin,單單孔抽采采純量00.01139mm3/miin,百百孔抽采采純量11.399m3/miin;定點(diǎn)(段段)式雙雙囊袋封封孔(11吋PEEC抽采采管)。單組抽抽采濃度度64%,單組組抽采混混量0.22mm3/miin,單單孔抽采采純量00.01141mm3/miin,百百孔抽采采純量11.411m3/miin;傳統(tǒng)式孔孔口“一堵多多注”封孔。單組抽抽采濃度度51%,單組組抽采混混量0.27mm3/miin,單單孔抽采采純量00.01138mm3/miin,百百孔抽采采純量11.388m3/m

24、iin。經(jīng)證實(shí),定點(diǎn)(段)式式封孔無無論采用用12mmm的抽抽采管,或1吋吋PECC抽采管管,均滿滿足集團(tuán)團(tuán)公司抽抽采標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)及需要要,但25mmm管質(zhì)質(zhì)硬,下下管不方方便,需需多人操操作。3.4 創(chuàng)新新點(diǎn)3.4.1 改變變封孔位位置,節(jié)節(jié)省噴注注漿費(fèi)用用將鉆孔封封孔段移移向鉆孔孔深部,避開圍圍巖松動(dòng)動(dòng)圈及裂裂隙帶,消除了了圍巖裂裂隙對鉆鉆孔封孔孔段的影影響,因因此,節(jié)節(jié)省了保保證鉆孔孔封孔效效果而進(jìn)進(jìn)行噴注注漿,每每米巷道道可節(jié)約約費(fèi)用111099元(附附表1),按220000m巷道道計(jì)算,可節(jié)省省2222萬元。附表1 巖巷每每米噴、注漿費(fèi)費(fèi)用表3.4.2 簡簡化封孔孔程序,實(shí)現(xiàn)快快速封孔孔封

25、孔方面面,定點(diǎn)點(diǎn)(段)式封孔孔材料只只要一個(gè)個(gè)囊袋、一袋特特效水泥泥(500公斤)、1吋吋PVCC管5根根(配套套5個(gè)11吋管箍箍),一一盤12mmm膠管管,兩人人即可將將材料帶帶至現(xiàn)場場,。傳傳統(tǒng)式孔孔口“一堵多多注”封孔需需要一個(gè)個(gè)囊袋、一袋特特效水泥泥(500公斤)、810袋袋普通水水泥、11吋PVVC管333根(配套332個(gè)11吋管箍箍)、22根2吋吋鐵管(配套22吋變11吋管箍箍一個(gè)、2吋管管箍一個(gè)個(gè))等,材料繁繁多,需需要車皮皮打運(yùn)至至現(xiàn)場,且封孔孔時(shí)間需需要35小時(shí)時(shí),遇到到底板巷巷打運(yùn)困困難時(shí),影響打打鉆封孔孔時(shí)間。3.4.3 孔內(nèi)內(nèi)抽采管管零接頭頭,提高高抽采濃濃度傳統(tǒng)式孔孔

26、口“一堵多多注”封孔采采用全程程下1吋吋PVCC套管,孔口兩兩根為22吋鐵管管,套管管之間采采用管箍箍連接,若連接接不緊密密,水泥泥質(zhì)量差差造成凝凝固效果果差,都都會出現(xiàn)現(xiàn)漏氣現(xiàn)現(xiàn)象。定定點(diǎn)(段段)式封封孔取消消囊?guī)馔馑?1吋、22吋套管管,用囊囊袋配套套的12mmm返漿漿管做為為抽采管管,實(shí)現(xiàn)現(xiàn)孔內(nèi)抽抽采套管管零接頭頭,解決決了因套套管接頭頭不嚴(yán)的的漏氣問問題。節(jié)節(jié)省封孔孔材料定點(diǎn)(段段)式封封孔工藝藝單孔封封孔費(fèi)用用約2660元/孔左右右,傳統(tǒng)統(tǒng)封孔工工藝單孔孔封孔及及合茬費(fèi)費(fèi)用達(dá)111033元/孔孔(不含含材料打打運(yùn)費(fèi)用用),單單孔成本本降低335776%,以20000米米長巷道道計(jì)

27、算,僅封孔孔費(fèi)可節(jié)節(jié)省1770萬元元以上。4 結(jié)結(jié) 論4.1 條帶預(yù)預(yù)抽地點(diǎn)點(diǎn)積極采采取增透透措施是是提高抽抽采效果果的前提提。煤層層透氣了了,細(xì)套套管(12mmm)能能抽出大大純量瓦瓦斯;反反之,套套管雖粗粗,大馬馬拉小車車,抽不不出多少少瓦斯。4.2 定點(diǎn)(段)式式采用囊囊袋返漿漿管作為為抽采管管,采用用1吋PPEC膠膠管抽采采純量均均能滿足足集團(tuán)公公司百孔孔抽采純純流量不不低于11.0mm3/miin需求求,較傳傳統(tǒng)式孔孔口“一堵多多注”封孔單單孔節(jié)省省成本335776%。4.3 定點(diǎn)(段)式式封孔工工藝適用用于穿層層鉆孔預(yù)預(yù)抽,特特別對地地壓大、圍巖破破碎不易易封堵及及運(yùn)輸進(jìn)進(jìn)材困難難

28、地點(diǎn),省時(shí)、省力、省材料料,且抽抽采效果果好,而而巷道噴噴注漿對對鉆孔抽抽采濃度度影響不不大。快速測壓壓技術(shù)及及裝備研研制1 問問題的提提出傳統(tǒng)測壓壓鉆孔施施工需要要三次注注漿,測測壓鉆孔孔施工時(shí)時(shí)間長、工序復(fù)復(fù)雜,鉆鉆孔巖層層段有涌涌水時(shí),注漿堵堵水困難難,容易易造成測測壓室內(nèi)內(nèi)進(jìn)水,造成測測壓數(shù)值值失真,存在鉆鉆孔施工工工藝復(fù)復(fù)雜、鉆鉆孔施工工時(shí)間長長,導(dǎo)致致測壓周周期長、鉆孔巖巖層段涌涌水封堵堵困難等等問題。2 測測壓技術(shù)術(shù)及裝備備2.1 鉆孔孔施工。按鉆孔設(shè)設(shè)計(jì)參數(shù)數(shù)一次性性用1133mm鉆鉆頭施工工至見煤煤2m后后停鉆,采用壓壓風(fēng)將孔孔內(nèi)煤巖巖粉吹盡盡,起出出鉆桿。2.2 封孔孔技術(shù)

29、。2.2.1 下套套管:自自孔口依依次下11根2mm的1吋吋PVCC花管、1根11m的11吋PVVC實(shí)管管(固定定囊袋11)、33根2mm的1吋吋PVCC實(shí)管、1根11m的11吋PVVC實(shí)管管(固定定囊袋22)、11根0.2m的的1吋PPVC實(shí)實(shí)管,采采用管接接進(jìn)行連連接;花花管處于于煤層段段,包有有紗網(wǎng)且且前端帶帶有尖錐錐;測壓壓膠管(直徑66mm)穿過囊囊袋1、囊袋22,然后后插入花花管內(nèi);囊袋11處于煤煤層底板板位置,囊袋11、2兩兩端采用用實(shí)心錐錐形接頭頭固定。2.2.2 注漿漿:首先先采用注注漿管11進(jìn)行注注漿,當(dāng)當(dāng)囊袋11膨脹后后,壓力力升至11.5MMPa左左右時(shí)柱柱塞爆破破閥打

30、開開,鉆孔孔出漿,此時(shí)停停止注漿漿并用清清水反復(fù)復(fù)沖刷注注漿管11;再用用注漿管管2進(jìn)行行注漿,當(dāng)囊袋袋2膨脹脹后,壓壓力升至至1.55MPaa左右時(shí)時(shí),爆破破閥打開開,繼續(xù)續(xù)注漿直直至注漿漿管1返返漿后扎扎緊注漿漿管1,當(dāng)注漿漿壓力穩(wěn)穩(wěn)定在22MPaa及以上上時(shí),注注漿結(jié)束束。封孔孔如圖11所示。2.3 測壓壓裝置。測壓裝置置主要由由囊袋封封孔器、1吋PPVC套套管、11吋拉絲絲鐵套管管、6mmm測壓壓管(符符合AQQ10447-220077標(biāo)準(zhǔn))和壓力力表組成成。其中中,囊袋袋封孔器器是氣室室封堵裝裝置,11吋PVVC套管管是連接接各部分分的骨架架,1吋吋拉絲鐵鐵套管外外纏繞紗紗布,是是測

31、壓氣氣室,66mm測測壓管,其孔底底段為花花管,是是測壓通通道。結(jié)結(jié)構(gòu)圖如如圖2所所示圖2 結(jié)構(gòu)圖圖2.4 注意意事項(xiàng)。2.4.1下套管管封孔前前根據(jù)見見煤點(diǎn)計(jì)計(jì)算好測測壓管長長度,確確保囊袋袋1封至至煤層底底板位置置。2.4.2 嚴(yán)格格按照水水灰比00.7:1配置置水泥漿漿液,前前期注漿漿要放慢慢注漿速速度,確確保囊袋袋漲開、爆破閥閥正常打打開。2.4.3 后續(xù)續(xù)注漿時(shí)時(shí)可稍微微加快注注漿速度度,待注注漿壓力力穩(wěn)定在在2MPPa及以以上后方方可停止止注漿。2.4.4 待待封孔注注漿結(jié)束束凝固224h后后方可裝裝壓力表表,及時(shí)時(shí)觀測壓壓力表讀讀數(shù)。3 現(xiàn)現(xiàn)場試驗(yàn)驗(yàn)情況3.1 顧橋橋礦南區(qū)區(qū)南三

32、矸矸石膠帶帶機(jī)石門門揭111-2煤煤測壓鉆鉆孔試驗(yàn)驗(yàn)情況。3.1.1 試驗(yàn)驗(yàn)區(qū)瓦斯斯地質(zhì)情情況11-22煤層結(jié)結(jié)構(gòu)復(fù)雜雜,軟分分層不發(fā)發(fā)育,揭揭煤區(qū)段段無大的的地質(zhì)構(gòu)構(gòu)造影響響,瓦斯斯賦存條條件良好好。根據(jù)據(jù)南三111-22回風(fēng)斜斜巷揭111-11、111-2煤煤層實(shí)測測資料,11-2煤層層厚度22.700m,瓦瓦斯壓力力0.660MPPa ,瓦斯含含量5.10mm3/t;11-1煤層層厚度00.655m,瓦瓦斯壓力力0.441MPPa ,瓦斯含含量3.79mm3/t;11-3煤層層厚度小小于0.3m。3.1.2 測壓壓孔設(shè)計(jì)計(jì)在南三矸矸石膠帶帶機(jī)石門門迎頭左左幫鉆場場設(shè)計(jì)22個(gè)測壓壓孔,距距

33、11-2煤法法距7米米位置,1#孔孔方位-55、傾角角60、設(shè)計(jì)計(jì)孔深223m,2#孔孔方位-96、傾角角61、設(shè)計(jì)計(jì)孔深221m。3.1.3 測壓壓情況兩個(gè)測壓壓孔施工工時(shí)間為為7月220221日,每個(gè)鉆鉆孔施工工開始到到上壓力力表時(shí)間間為1天天。測得得的瓦斯斯壓力變變化情況況見圖44。從圖圖4我們們可以看看到1#孔瓦斯斯壓力在在第122天達(dá)到到最高值值1.33MPaa,并在在以后33天內(nèi)瓦瓦斯壓力力變化不不超過55Kpaa,2#孔瓦斯斯壓力在在第122天達(dá)到到最高值值1.335MPPa,并并在以后后3天內(nèi)內(nèi)瓦斯壓壓力變化化不超過過5kPPa。3.2 14413(3)運(yùn)運(yùn)順外段段揭133-1

34、煤煤測壓鉆鉆孔試驗(yàn)驗(yàn)情況。3.2.1 試驗(yàn)驗(yàn)區(qū)瓦斯斯地質(zhì)情情況該處133-1煤煤層為黑黑色,塊塊狀,粉粉末狀,屬半亮亮性煤。13-1煤層層直接頂頂板為22.900m的砂砂質(zhì)泥巖巖及3.50mm的細(xì)砂砂巖,局局部區(qū)段段老頂砂砂巖直覆覆;直接接底板為為泥巖、砂質(zhì)泥泥巖及113-11下煤層層。預(yù)計(jì)計(jì)該處113-11煤層原原始瓦斯斯壓力11.02.00MPaa,原始始瓦斯含含量5.566.0mm3/t。3.2.2 測壓壓孔設(shè)計(jì)計(jì)14133(3)運(yùn)順外外段距113-11煤層頂頂板法距距10mm前,在在南二下下盤區(qū)113-11膠帶機(jī)機(jī)大巷內(nèi)內(nèi)設(shè)計(jì)33個(gè)測壓壓鉆孔(1#、2#、3#),其中中1#測測壓孔布布

35、置在巷巷道正后后方,22#測壓壓孔布置置在巷道道正前方方,3#測壓孔孔布置在在巷道輪輪廓線外外16.9m。其中33#孔采采用點(diǎn)注注式測壓壓工藝,鉆孔方方位1228、傾角角60、設(shè)計(jì)計(jì)孔深442m。3.2.3 測壓壓情況鉆孔施工工時(shí)間為為8月227日早早班到228日夜夜班,共共計(jì)4個(gè)個(gè)小班,測得的的瓦斯壓壓力情況況見圖55。從圖圖5我們們可以看看到3#孔瓦斯斯壓力在在第9天天達(dá)到最最高值22.1MMPa,并在以以后6天天內(nèi)瓦斯斯壓力變變化不超超過5kkPa。4 結(jié)結(jié)論快速測壓壓成套裝裝備的研研制與應(yīng)應(yīng)用,不不僅實(shí)現(xiàn)現(xiàn)了測壓壓準(zhǔn)確、縮短了了測壓周周期,而而且簡化化了測壓壓鉆孔施施工工藝藝,節(jié)約約了

36、測壓壓成本低低。4.1 測壓壓快速準(zhǔn)準(zhǔn)確。采采用快速速測壓裝裝備可以以對鉆孔孔巖孔段段進(jìn)行帶帶壓注漿漿,有效效封堵鉆鉆孔內(nèi)裂裂隙水,杜絕了了裂隙水水進(jìn)入測測壓氣室室,避免免了水對對測壓的的應(yīng)用,同時(shí),測壓管管為一根根整管,避免了了接頭漏漏氣,確確保測壓壓準(zhǔn)確可可靠。4.2 簡化化了測壓壓鉆孔施施工工藝藝。采用用快速測測壓裝備備,測鉆鉆孔直接接施工至至見煤22m停鉆鉆,鉆孔孔一次成成孔。4.3 測壓壓周期短短。測壓壓鉆孔節(jié)節(jié)約了兩兩次注漿漿兩次成成孔的時(shí)時(shí)間,測測壓孔施施工時(shí)間間由7天天減少到到1天。4.4 降低低成本。采用快快速測壓壓裝備測測壓鉆孔孔封孔費(fèi)費(fèi)用4110元/孔,而而傳統(tǒng)工工藝,單

37、單孔封孔孔費(fèi)用達(dá)達(dá)16550元/孔,可可以節(jié)約約12440元。兩種測測壓工藝藝材料對對比表如如表1所所示。表1 兩種測測壓工藝藝材料對對比表(按孔深深30mm)測壓工藝藝測壓用時(shí)時(shí)測壓材料料材料費(fèi)用用(元)快速測壓壓1天囊袋1套套,特效效水泥660kgg,計(jì)3334.5元;1吋PPVC管管10.2m,1吋管管箍6個(gè)個(gè),計(jì)775.55元。410傳統(tǒng)測壓壓7天二次透孔孔,每米米耗材111.888元,按300米算,計(jì)3556.44元;4425#水泥116000kg,計(jì)4227.22元;44分鐵管管64mm,4分分管箍228個(gè),計(jì)3220.11元;聚聚氨酯22組,計(jì)計(jì)5500.8元元。16500張集礦

38、高高壓水力力割縫增增透技術(shù)術(shù)1 概況況14155A底抽抽巷設(shè)計(jì)計(jì)長度115100m,上上距離11煤底板板1215mm,主要要施工條條帶預(yù)抽抽鉆孔和和工作面面網(wǎng)格預(yù)預(yù)抽鉆孔孔,該區(qū)區(qū)域1煤煤層平均均厚6.6m,原始瓦瓦斯含量量5.22m3/t,瓦斯壓壓力0.5MPPa,值1.5,煤煤層透氣氣性系數(shù)數(shù)平均為為0.553m22/(MMPa22d),針對硬硬煤層水水力沖孔孔增透效效果差的的實(shí)際情情況,在在14115A底底抽巷進(jìn)進(jìn)行了高高壓水力力割縫增增透試驗(yàn)驗(yàn)。2 高壓壓水力割割縫增透透試驗(yàn)鉆鉆孔設(shè)計(jì)計(jì)本次試驗(yàn)驗(yàn)共設(shè)計(jì)計(jì)鉆孔44組,組組間距220m,每組布布置5個(gè)個(gè)鉆孔,鉆孔傾傾角200455,孔深深

39、3080mm,煤段段1030mm。其中中第一組組與第二二組作為為試驗(yàn)孔孔進(jìn)行水水力割縫縫,第三三組與第第四組作作為對比比孔不進(jìn)進(jìn)行水力力割縫。具體鉆鉆孔參數(shù)數(shù)如表11所示,鉆孔平平剖面圖圖如圖11、2所所示。表1 水水力割縫縫試驗(yàn)鉆鉆孔設(shè)計(jì)計(jì)參數(shù)表表每組孔號號/#方位角/傾角/見煤孔深深/m設(shè)計(jì)孔深深/m1-1#4-1#9045.0021.5533.001-2#4-2#9037.0026.4440.001-3#4-3#9031.0032.8849.771-4#4-4#9025.0041.0062.001-5#4-5#9021.0051.0077.22圖1 水水力割縫縫鉆孔設(shè)設(shè)計(jì)平面面圖圖2 水

40、水力割縫縫鉆孔設(shè)設(shè)計(jì)剖面面圖3高壓壓水力割割縫裝置置及試驗(yàn)驗(yàn)要求3.1 高壓水水力割縫縫裝置高壓水力力割縫裝裝置主要要包括高高壓旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)接頭、金剛石石水力割割縫鉆頭頭、水力力割縫淺淺螺旋鉆鉆桿、高高低壓轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換器、高壓清清水泵,主要是是利用高高壓水射射流的切切割作用用,使鉆鉆孔煤孔孔段人為為再造裂裂隙,增增大煤體體的暴露露面積,使煤體體得到均均勻、充充分卸壓壓,提高高煤層的的透氣性性和瓦斯斯釋放能能力,具具體設(shè)備備的技術(shù)術(shù)參數(shù)如如表2所所示。 表2 GF-1000型高壓壓水力割割縫裝置置技術(shù)參參數(shù)表名稱技術(shù)參數(shù)數(shù)高壓旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)接頭承受高壓壓1000MPaa,轉(zhuǎn)速速2000轉(zhuǎn)/miin,直直徑633mm

41、金剛石水水力割縫縫鉆頭1133mm接接水力割割縫淺螺螺旋鉆桿桿水力割縫縫淺螺旋旋鉆桿直徑663mmm、73mmm,可可承受高高壓1000MPPa,承承受扭矩矩大于115000Nm高低壓轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換器直徑633mm、73mmm,噴噴嘴系列列化(11.0mmm、1.55mm、2.00mm、2.55mm)高壓清水水泵額定流量量80LL/miin,額額定壓力力1000MPaa工作參數(shù)數(shù):割縫縫半徑11000015500mmm,割割縫介質(zhì)質(zhì)的堅(jiān)固固性系數(shù)數(shù):f0.55。3.2 高壓水水力割縫縫試驗(yàn)現(xiàn)現(xiàn)場施工工3.2.1 施施工流程程(1)采采用直徑徑1133mm金金剛石復(fù)復(fù)合片鉆鉆頭,利利用靜壓壓水按割割縫鉆

42、孔孔設(shè)計(jì)參參數(shù)施工工至設(shè)計(jì)計(jì)深度,根據(jù)煤煤孔段長長度,按按1.55m割一一刀,計(jì)計(jì)算該鉆鉆孔需割割縫刀數(shù)數(shù)。(2)關(guān)關(guān)閉靜壓壓水,撤撤出一根根鉆桿,連接上上高壓水水管,開開啟高壓壓水泵,控制截截水閥,泵壓由由低到高高:5MMPa15MMPa20MMPa30MMPa40MMPa50MMPa60MMPa,然后鉆鉆機(jī)空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn),開始始利用高高壓水射射流對鉆鉆孔周邊邊煤體進(jìn)進(jìn)行切割割,每刀刀割縫時(shí)時(shí)間在335mmin之之間。(3)時(shí)時(shí)刻關(guān)注注孔口返返水、返返渣情況況,待孔孔口返水水由黑變變清,關(guān)關(guān)閉高壓壓清水泵泵,控制制截止閥閥,待管管路卸壓壓后撤卸卸2根鉆鉆桿,并并重新接接上高壓壓管路。(4)重重復(fù)上述

43、述(2)、(33)步驟驟,完成成預(yù)計(jì)割割縫刀數(shù)數(shù)。(5)割割縫完成成后,及及時(shí)關(guān)閉閉高壓清清水泵,待充分分卸壓后后,撤卸卸鉆桿并并堆放整整齊,割割縫設(shè)備備妥善保保管。4高壓水水力割縫縫試驗(yàn)效效果考察察為了分析析高壓水水力割縫縫技術(shù)應(yīng)應(yīng)用效果果,選取取排屑量量、鉆孔孔瓦斯涌涌出初速速度、瓦瓦斯抽采采量及殘殘余瓦斯斯含量作作為本次次試驗(yàn)的的考察指指標(biāo)。4.1割割縫鉆孔孔排屑量量分析試驗(yàn)孔、對比孔孔在鉆孔孔施工、割縫過過程均進(jìn)進(jìn)行排屑屑量統(tǒng)計(jì)計(jì),割縫縫鉆孔共共計(jì)排出出煤屑量量為400.4mm3,平均均每孔排排屑量為為4.004m33;對比比孔(即即未割縫縫鉆孔)在施工工過程中中共計(jì)排排出煤屑屑量1.

44、92mm3,平均均每孔排排屑量為為0.119m33。根據(jù)據(jù)鉆孔排排出煤屑屑量,將將鉆孔空空間近似似成圓柱柱體,估估算其割割縫和未未割縫鉆鉆孔的等等效直徑徑。 采用高壓壓水力割割縫措施施后,割割縫后的的鉆孔等等效直徑徑平均值值約為6627mmm,未未割縫鉆鉆孔的等等效直徑徑平均值值約為1124mmm,割割縫后鉆鉆孔的等等效直徑徑約為未未割縫鉆鉆孔的55倍,為為瓦斯排排放創(chuàng)造造有利條條件。4.2 鉆孔瓦瓦斯涌出出初速度度分析本次試驗(yàn)驗(yàn)分別從從試驗(yàn)孔孔及對比比孔選取取6個(gè)鉆鉆孔(每每組的11#、33#、55#孔),利用用煤氣表表測定其其鉆孔瓦瓦斯涌出出初速度度。試驗(yàn)驗(yàn)孔即割割縫鉆孔孔,在高高壓水力力

45、割縫結(jié)結(jié)束后立立即測定定其鉆孔孔瓦斯涌涌出初速速度;對對比孔即即未進(jìn)行行水力割割縫,在在鉆孔施施工結(jié)束束后立即即測定其其鉆孔瓦瓦斯涌出出初速度度。割縫鉆孔孔平均鉆鉆孔瓦斯斯涌出初初速度為為2.998 LL/miin,未未割縫鉆鉆孔的平平均鉆孔孔瓦斯涌涌出初速速度為11.299 L/minn,通過過所測數(shù)數(shù)據(jù)對比比,試驗(yàn)驗(yàn)孔的鉆鉆孔流量量是對比比孔的22.3倍倍,割縫縫效果比比較明顯顯。4.3 瓦斯抽抽采量分分析對比孔在在鉆孔施施工完成成后立即即封孔合合茬抽采采,試驗(yàn)驗(yàn)孔在割割縫完成成后進(jìn)行行封孔合合茬抽采采,每組組鉆孔設(shè)設(shè)置自動(dòng)動(dòng)計(jì)量孔孔板,每每天分別別測定試試驗(yàn)孔與與對比孔孔的抽采采量。20

46、天割割縫鉆孔孔抽采總總量為550555m3,未割割縫鉆孔孔抽采總總量為227511m3,割縫縫鉆孔單單孔平均均瓦斯抽抽采純量量為0.0177m3/miin,未未割縫鉆鉆孔單孔孔平均抽抽采純量量為0.0099 m33/miin,試試驗(yàn)孔的的瓦斯抽抽采量約約為對比比孔的11.8倍倍,證實(shí)實(shí)了對鉆鉆孔進(jìn)行行高壓水水力割縫縫,煤體體得到充充分卸壓壓。4.4 殘余瓦瓦斯含量量分析在進(jìn)行高高壓水力力割縫試試驗(yàn)前,在試驗(yàn)驗(yàn)區(qū)域測測定原始始瓦斯含含量,測測定結(jié)果果為5.2m33/t。試驗(yàn)完完成后,將試驗(yàn)驗(yàn)孔與對對比孔分分別封孔孔合茬抽抽采,預(yù)預(yù)抽155天、330天后后,分別別在試驗(yàn)驗(yàn)孔與對對比孔附附近測定定殘

47、余瓦瓦斯含量量,其中中C1、C2、C3、C4為為殘余瓦瓦斯含量量測定孔孔,殘余余瓦斯含含量測定定鉆孔設(shè)設(shè)計(jì)如圖圖3,測測定數(shù)據(jù)據(jù)如表33所示。表3 割縫前前后瓦斯斯含量記記錄表序號未割縫瓦瓦斯含量量/m3/t割縫后瓦瓦斯含量量/m3/t抽采0.5個(gè)月月4.666054.31102抽采1.0個(gè)月月4.222163.56680圖3 殘余瓦瓦斯含量量測定鉆鉆孔設(shè)計(jì)計(jì)平面圖圖抽采155天,割割縫鉆孔孔瓦斯含含量下降降約199%,未未割縫鉆鉆孔瓦斯斯含量下下降約110%。抽采330天,割縫鉆鉆孔瓦斯斯含量下下降約332%,未割縫縫鉆孔瓦瓦斯含量量下降約約17%,相同同抽采天天數(shù)下,割縫后后煤體瓦瓦斯含量

48、量比未割割縫瓦斯斯含量下下降的要要快。5結(jié)論論14155A底抽抽巷高壓壓水力割割縫增透透試驗(yàn)歷歷時(shí)3個(gè)個(gè)月,針針對A組組厚煤層層的增透透效果進(jìn)進(jìn)行了總總結(jié),具具體如下下:5.1 采用用高壓水水力割縫縫措施后后,通過過大量排排渣,鉆鉆孔的平平均等效效直徑為為未割縫縫鉆孔的的5倍,增加了了鉆孔內(nèi)內(nèi)煤體暴暴露面積積。5.2 采用用高壓水水力割縫縫措施后后,鉆孔孔瓦斯涌涌出初速速度為未未割縫鉆鉆孔的22.3倍倍,瓦斯斯涌出速速度得到到提高,煤體裂裂隙進(jìn)一一步發(fā)育育。5.3 采用用高壓水水力割縫縫措施后后,鉆孔孔的瓦斯斯抽采總總量為未未割縫鉆鉆孔的11.8倍倍,抽采采效果得得到提升升。5.4 采用用高壓

49、水水力割縫縫措施后后,煤體體瓦斯含含量下降降幅度為為未割縫縫鉆孔的的1.99倍,提提高了抽抽采效率率。潘三礦下下向鉆孔孔抽采“四化”管理技技術(shù)潘三礦突突出危險(xiǎn)險(xiǎn)區(qū)域掘掘進(jìn)工作作面采用用下向穿穿層鉆孔孔條帶區(qū)區(qū)域預(yù)抽抽瓦斯治治理方式式,下向向鉆孔存存在封孔孔難度大大、封孔孔不嚴(yán)、易漏氣氣,孔內(nèi)內(nèi)涌水量量大、排排水困難難嚴(yán)重影影響抽采采效果。為此,以抽采采“最大化化、精細(xì)細(xì)化、規(guī)規(guī)范化、信息化化”為目標(biāo)標(biāo),以鉆鉆孔封孔孔、排水水為重點(diǎn)點(diǎn)進(jìn)行攻攻關(guān),經(jīng)經(jīng)過不斷斷摸索、完善、創(chuàng)新,總結(jié)出出一套下下向鉆孔孔抽采“四化”管理技技術(shù),并并在-8817mm東翼軌軌道大巷巷下向穿穿層鉆孔孔中得到到了成功功應(yīng)用,

50、提高了了抽采效效果。1 概 況1.1 基本情情況-8177m東翼翼軌道大大巷位于于東四采采區(qū),巷巷道標(biāo)高高-7668.77-7751mm,設(shè)計(jì)計(jì)全長222688m。巷巷道平行行外錯(cuò)221111(1)運(yùn)順335m,距111-2煤煤法距220228m。巷道內(nèi)內(nèi)每455m布置置一個(gè)巷巷幫鉆場場,共設(shè)設(shè)計(jì)鉆場場數(shù)455個(gè),平平均每個(gè)個(gè)鉆場內(nèi)內(nèi)布置550個(gè)下下向條帶帶預(yù)抽穿穿層鉆孔孔,用于于掩護(hù)221111(1)運(yùn)順煤煤巷掘進(jìn)進(jìn)。瓦斯斯壓力11.7MMPa,原始煤煤層瓦斯斯含量77.4mm3/t,2 抽抽采“四化”管理具具體做法法2.1 抽采能能力“最大化化”2.1.1抽采采管路設(shè)設(shè)計(jì)巷道內(nèi)安安裝一趟趟

51、3777mmm瓦斯抽抽采干管管,每個(gè)個(gè)鉆場內(nèi)內(nèi)的匯流流抽采管管徑為1599mm,鉆孔與與匯流管管之間的的連接軟軟管為50mmm,抽抽采干管管直接與與東翼6300mm永永久抽采采系統(tǒng)連連接,滿滿足了“高負(fù)壓壓、大流流量”抽采要要求。2.1.2 管管路安裝裝-8177m東翼翼軌道大大巷抽采采管路安安裝由礦礦生產(chǎn)準(zhǔn)準(zhǔn)備隊(duì)負(fù)負(fù)責(zé),邊邊掘進(jìn)邊邊安裝,要求抽抽采管路路安裝進(jìn)進(jìn)度距離離迎頭不不大于2200mm、并不不得影響響鉆孔施施工進(jìn)度度。抽排排隊(duì)負(fù)責(zé)責(zé)抽采管管路氣密密性試驗(yàn)驗(yàn),氣密密性試驗(yàn)驗(yàn)采取打打壓并倒倒肥皂水水等方式式,試驗(yàn)驗(yàn)過程中中逐盤逐逐螺絲進(jìn)進(jìn)行氣密密檢查,確保管管路連接接嚴(yán)密不不漏氣。2.2

52、 管理“精細(xì)化化”2.2.1下套套管、吹吹水管2.2.1.11 地質(zhì)質(zhì)構(gòu)造帶帶(破碎碎帶內(nèi))或其他他易發(fā)生生垮孔現(xiàn)現(xiàn)象導(dǎo)致致套管不不能下到到孔底的的地點(diǎn),采用跟跟管鉆進(jìn)進(jìn)施工工工藝,確確保套管管下至過過煤段。2.2.1.22 針對對部分鉆鉆孔起鉆鉆后,孔孔內(nèi)鉆屑屑排不凈凈、存余余量大、沉淀快快,導(dǎo)致致吹水管管(特別別是吹水水軟管)下不到到位,造造成鉆孔孔排水不不暢甚至至無法排排水現(xiàn)象象;下吹吹水管過過程中,采取帶帶壓風(fēng)下下吹水管管,吹水水管下管管過程中中接入壓壓風(fēng)不間間斷地進(jìn)進(jìn)行鉆孔孔排水、排渣,保證吹吹水管暢暢通。2.2.2鉆孔孔封孔2.2.2.11 推行行鉆孔封封孔“封注一一體化”模式封孔

53、過程程中通過過高壓注注漿(最最大6MMPa)同時(shí)實(shí)實(shí)現(xiàn)對鉆鉆孔圍巖巖裂隙進(jìn)進(jìn)行封堵堵的目的的。為了增加加封孔段段兩個(gè)堵堵頭承受受注漿壓壓力的能能力,我我們在原原“兩堵一一注”施工技技術(shù)基礎(chǔ)礎(chǔ)上,對對封孔工工藝加以以改進(jìn),采用“四堵一一注、集集中帶壓壓注漿”的封孔孔工藝,即內(nèi)堵堵頭使用用聚氨酯酯+水泥泥漿、外外堵頭使使用聚氨氨酯+水水泥砂漿漿進(jìn)行封封堵,水水泥漿中中加入速速凝劑,每個(gè)堵堵頭聚氨氨酯封孔孔段為11m,水水泥漿堵堵頭長度度為2mm,待水水泥候凝凝48小小時(shí)后二二次集中中帶壓注注漿;通通過改進(jìn)進(jìn)封孔工工藝后,內(nèi)外堵堵頭承壓壓能力由由原來的的2MPPA提高高至6MMPA以以上,保保證高壓

54、壓注漿封封孔目標(biāo)標(biāo)的實(shí)現(xiàn)現(xiàn)。2.2.2.22 確定定合理的的封孔長長度正常地質(zhì)質(zhì)條件下下鉆孔封封孔深度度為200m;在在地質(zhì)構(gòu)構(gòu)造影響響區(qū)域(破碎帶帶)封孔孔深度不不小于330m,部分鉆鉆孔達(dá)440m以以上。2.22.3 合孔精精細(xì)化鉆場合合孔管路路做到“橫平豎豎直”,做到到有利于于鉆孔排排水、排排渣。所所有鉆孔孔連接處處必須“嚴(yán)實(shí)合合縫”,確保保嚴(yán)密不不漏氣。每組鉆鉆孔合孔孔均責(zé)任任到人。2.2.4 放放水器管管理每個(gè)鉆鉆場內(nèi)均均安裝有有自動(dòng)放放水器,每個(gè)放放水器實(shí)實(shí)行編號號、掛牌牌管理,建立定定期(每每周)維維修保養(yǎng)養(yǎng)制度,設(shè)立臺臺賬。放放水器內(nèi)內(nèi)設(shè)置有有維修保保養(yǎng)記錄錄,每次次必須在在打

55、開放放水器頂頂蓋后方方可填寫寫,記錄錄每次檢檢查維修修保養(yǎng)的的內(nèi)容。維修保保養(yǎng)內(nèi)容容包括潤潤滑、除除渣、清清理、維維護(hù)等,確保每每個(gè)放水水器時(shí)刻刻保持完完好狀態(tài)態(tài)。為避免放放水器因因吹水過過程中出出水量大大、煤渣渣雜物等等造成損損壞,我我們對人人工吹水水流程進(jìn)進(jìn)行了改改進(jìn)。在在放水器器進(jìn)水口口安裝旁旁通,通通過閥門門控制氣氣流,使使吹水過過程中水水及雜物物不經(jīng)過過放水器器而直接接排進(jìn)水水漾內(nèi)。2.3 管理“規(guī)范化化”2.3.1 驗(yàn)驗(yàn)鉆 為為加強(qiáng)打打鉆過程程控制,提高鉆鉆孔效率率,保證證打鉆質(zhì)質(zhì)量,我我們在-8177軌道大大巷施工工的5部部鉆機(jī)全全部實(shí)行行打鉆視視頻監(jiān)控控管理,實(shí)現(xiàn)鉆鉆孔施工工、

56、鉆孔孔封孔及及驗(yàn)收可可視化,連續(xù)化化。為保證鉆鉆孔施工工質(zhì)量,礦總工工程師、通風(fēng)副副總工程程師每天天隨機(jī)抽抽取不少少于2個(gè)個(gè)鉆孔視視頻,通通風(fēng)科長長、抽排排區(qū)長(書記)、監(jiān)控控區(qū)長(書記)每天隨隨機(jī)抽取取不少于于4個(gè)鉆鉆孔施工工視頻進(jìn)進(jìn)行查看看,只要要發(fā)現(xiàn)一一個(gè)鉆孔孔施工過過程中存存在打鉆鉆、封孔孔、驗(yàn)鉆鉆等質(zhì)量量問題,即視當(dāng)當(dāng)天鉆孔孔施工質(zhì)質(zhì)量不合合格,按按費(fèi)孔處處理,必必須補(bǔ)打打,同時(shí)時(shí)追究相相關(guān)人員員的責(zé)任任。2.3.2 鉆鉆孔排水水2.3.2.11 鉆孔孔涌水來來源分析析為了科學(xué)學(xué)的確定定每個(gè)鉆鉆場、鉆鉆孔排水水時(shí)間,確保鉆鉆場鉆孔孔排水更更有效,我們對對鉆場、鉆孔涌涌水源、涌水量量進(jìn)行了了分析,認(rèn)為鉆鉆孔內(nèi)的的涌水源源主要為為砂巖裂裂隙水、巷道內(nèi)內(nèi)生產(chǎn)用用水及鉆鉆孔施工工用水。2.3.2.22 鉆孔孔吹水時(shí)時(shí)間的確確定選擇有代代表性的的鉆場、鉆孔進(jìn)進(jìn)行排水水效果考考察,得得出每個(gè)個(gè)鉆場內(nèi)內(nèi)所有鉆鉆孔排空空水大約約需要的的時(shí)間,避免了了鉆場、鉆孔盲盲目性分分配排水水時(shí)間。通過鉆孔孔涌水量量計(jì)算,每個(gè)鉆鉆場鉆孔孔充滿水水后,總總水量約約為155m3左左右;單單孔平均均積水量量約為00.3mm3。每每組鉆孔孔在風(fēng)壓壓、風(fēng)量量保證的的情況下下,吹水水5分鐘鐘

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