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文檔簡(jiǎn)介

1、集團(tuán)公司每季度召開(kāi)一次瓦斯治理技術(shù)創(chuàng)新現(xiàn)場(chǎng)會(huì),鼓勵(lì)各單位進(jìn)行瓦斯治理技術(shù)創(chuàng)新,創(chuàng)新瓦斯治理模式,創(chuàng)新瓦斯治理技術(shù),提高瓦斯抽采效率和效益,現(xiàn)將今年來(lái),瓦斯治理創(chuàng)新主要新技術(shù)整理匯總?cè)缦拢?qǐng)各礦學(xué)習(xí)和借鑒。附:1、謝橋煤厚煤層順層鉆孔水力壓裂增透技術(shù)2、朱集東東礦薄煤煤層順層層鉆孔中中壓水力力化增透透技術(shù)3、顧橋礦礦穿層鉆鉆孔定點(diǎn)點(diǎn)(段)封封孔技術(shù)術(shù)4、快速測(cè)測(cè)壓技術(shù)術(shù)及裝備備研制5、張集礦礦高壓水水力割縫縫增透技技術(shù)6、潘三礦礦下向鉆鉆孔抽采采“四化”管理技技術(shù)謝橋煤厚煤煤層順層層鉆孔水水力壓裂裂增透技技術(shù)謝橋礦在113622(3)上上順槽采采取了順順層鉆孔孔水力壓壓裂增透透,單孔孔最大注注水

2、量1145.4 mm3/孔,平平均注水水量700m3/孔,單單元平均均濃度337.33%,平平均單孔孔抽采純純量0.11 m3/miin,效效果顯著著。1 工作面面概況1362(33)工作作面位于于東二CC組133-1煤煤采區(qū),工工作面走走向設(shè)計(jì)計(jì)長(zhǎng)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,工工作面采采取順層層鉆孔預(yù)預(yù)抽煤層層瓦斯的的區(qū)域防防突措施施,鉆孔孔平面投投影間距距5m,雙雙排三花花布置。2 壓裂概概況自5月111日開(kāi)始始進(jìn)行順順層鉆孔孔水力壓壓裂工作作,

3、已累累計(jì)完成成注水鉆鉆孔111個(gè),其其中1-6#鉆鉆孔孔深深64mm,鉆孔孔平均布布置間距距40mm,7-11#孔深1109mm,鉆孔孔平均布布置間距距20mm,最大大單孔注注水量1145.4m,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 壓裂裂孔布置置圖表1:壓裂裂情況統(tǒng)統(tǒng)計(jì)表孔號(hào)方位()傾角()孔深(m)注水總時(shí)間間(miin)注水總量(mm3)注水壓力(MMPa)1#0 -14 64 1190 68.9 161882#0 -15 64 844 67.5 131663#0 -12 64 74181.0 141664#0 -12 64 1003

4、69.3 122005#0 -12 64 1146 145.44 121886#0 -12 64 701 76.5 101887#0 -12 109 356 56 161888#0 -10 109 417 55.9 161889#0 -10 109 365 55.6 1018810#0 -10 109 334 33.7 1821111#0 -9 109 467 60.1 182113 壓裂裂鉆孔間間距選擇擇為考察壓裂裂鉆孔間間距,根根據(jù)13351(33)底抽抽巷面內(nèi)內(nèi)壓裂鉆鉆孔影響響半徑(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

5、置,采用用BRWW-4000型乳乳化泵壓壓裂,設(shè)設(shè)定壓力力20MMpa,孔孔內(nèi)下入入42mmm的水水力壓裂裂套管,采采用囊袋袋配合膨膨脹水泥泥封孔,封封孔深度度30mm,封孔孔方式見(jiàn)見(jiàn)圖3圖3 壓裂裂鉆孔封封孔示意意圖壓裂初始未未控制注注水量,最最大注水水量達(dá)1145.4m33/孔,壓壓裂期間間巷道幫幫部錨索索(最遠(yuǎn)遠(yuǎn)距離鉆鉆孔122m)存存在淋水水現(xiàn)象、底底板也在在不同程程度底鼓鼓,為考考察壓裂裂效果,在在壓裂鉆鉆孔周?chē)鷩?mm間距布布置抽采采鉆孔,共共計(jì)施工工7個(gè)抽抽采鉆孔孔,按孔孔深200m、660m、880m定定點(diǎn)取樣樣測(cè)定原原始及壓壓裂后煤煤層含水水率。表2:壓裂裂區(qū)域煤煤層含水水

6、率統(tǒng)計(jì)計(jì)表 孔號(hào)號(hào)孔深1#(5m)2#(10m)3#(15m)4#(20m)5#(25m)6#(30m)7#(35m)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(cè)113-11煤原始始煤層含含水率11.8%后根據(jù)煤層層含水率率測(cè)定,55#鉆孔孔距離壓壓裂鉆孔孔25mm,含水水率已接接近煤層層原始含含水率,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

7、布置,壓壓裂采用用相鄰鉆鉆孔交替替施工的的方式進(jìn)進(jìn)行。圖5 壓裂裂影響范范圍示意意圖4效果考察察4.1 單元抽抽采純量量增加,單單元抽采采計(jì)量自自6月220日形形成,截截至7月月10日日共計(jì)合合茬抽采采鉆孔223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(底底抽巷穿穿層鉆孔孔面內(nèi)壓壓裂,注注水壓力力24MMPa,注注水量3300mm,有效效壓裂半半徑600m)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33#

8、壓裂裂鉆孔周周邊兩個(gè)個(gè)鉆孔(112#、113#順順層鉆孔孔)、22個(gè)原始始?jí)毫雁@鉆孔(115#、117#壓壓裂鉆孔孔未壓裂裂)單孔孔濃度及及流量情情況。單單孔濃度度較壓裂裂前平均均降幅較較大,壓壓裂前單單孔平均均考察濃濃度522.1%,注水水后降為為36.6%,降降幅300.8%。但單單孔純量量較壓裂裂前增加加明顯,平平均增幅幅0.006m/miin/孔孔。4.3 煤層含含水率增增加明顯顯,通過(guò)過(guò)考察,壓壓裂鉆孔孔20mm范圍內(nèi)內(nèi)平均煤煤層含水水率為33.7%,含水水率較原原始煤體體增加2205%。朱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)1222(11)上順順槽順層層鉆孔采采取中壓

9、壓水力化化增透技技術(shù)后,鉆鉆孔等效效直徑擴(kuò)擴(kuò)大了約約2倍,鉆鉆孔抽采采濃度提提高了44倍,百百孔抽采采純量提提高了22倍,預(yù)預(yù)計(jì)該工工作面預(yù)預(yù)抽時(shí)間間同比可可縮短三三個(gè)月。1 工作面面概況1222(11)工作作面位于于西一111-22煤盤(pán)區(qū)區(qū),走向向長(zhǎng)度110455m,傾傾向長(zhǎng)度度2200m,平平均煤厚厚1.33m,原原始瓦斯斯壓力00.733MPaa,原始始瓦斯含含量4.5m33/t,煤煤層透氣氣性系數(shù)數(shù)為0.7622 m2/(MMPa22.d),工作作面采用用兩巷順順層鉆孔孔預(yù)抽煤煤層瓦斯斯區(qū)域消消突。2 中壓水水力化增增透技術(shù)術(shù)2.1中壓壓水力化化增透技技術(shù)方案案1222(11)上順順槽

10、共設(shè)設(shè)計(jì)966個(gè)順層層孔,孔孔間距110m,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 水力力化增透透措施孔孔平面布布置圖2.2水力力化增透透技術(shù)設(shè)設(shè)備水力化增透透技術(shù)設(shè)設(shè)備選型型為BRRW-880/335*44A型乳乳化泵,額額定壓力力35MMPa,額額定流量量80LL/miin,管管路采用用25mmm高壓壓膠管。2.3水力力化增透透技術(shù)實(shí)實(shí)施鉆孔施工先先使用1200mm鉆鉆頭,施施工至設(shè)設(shè)計(jì)孔深深后,更更換2600mm掏掏穴鉆頭頭從孔深深30mm處開(kāi)始始掏穴,直直至孔底底;掏穴穴結(jié)束后后,更換換專(zhuān)用沖沖孔鉆頭頭從孔深深30mm

11、處開(kāi)始始中壓水水力沖孔孔,直至至孔底;水力化化增透技技術(shù)結(jié)束束后采取取跟管鉆鉆進(jìn)工藝藝下套管管封孔。沖沖孔水壓壓為100200MPaa,鉆孔孔掏穴及及沖孔過(guò)過(guò)程中,詳詳細(xì)記錄錄掏穴及及沖孔過(guò)過(guò)程中的的排屑量量。3 順層鉆鉆孔封孔孔為確保順層層鉆孔“孔封嚴(yán)嚴(yán)”,針對(duì)對(duì)傳統(tǒng)封封孔工藝藝無(wú)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(wú)無(wú)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)。現(xiàn)現(xiàn)封孔工工藝如下下:3.1下套套管工藝藝(1)采取取跟管鉆鉆進(jìn)工藝藝下套管管:中壓壓水力化化增透后后,更換換1200mm開(kāi)開(kāi)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

12、套管管從鉆桿桿內(nèi)送至至孔底。(2)起鉆鉆后,下下入222米2吋吋套管進(jìn)進(jìn)行封孔孔,外段段為2mm2吋鐵鐵管。(3)將大大直徑專(zhuān)專(zhuān)用封孔孔囊袋沿沿2吋封封孔管送送至孔深深20米米處進(jìn)行行注漿封封堵,將將囊袋爆爆破閥設(shè)設(shè)置在孔孔口。圖2 封孔孔囊袋改改進(jìn)前后后實(shí)物圖圖片(4)囊袋袋注漿封封堵后,在在封孔段段內(nèi)分別別下入118m和和16mm的注漿漿管及22m返漿漿管各11根,其其中166m注漿漿管末端端設(shè)置爆爆破閥用用于反復(fù)復(fù)注漿;孔口11m段采采用聚氨氨酯封堵堵。圖3 改改進(jìn)后封封孔示意意圖圖4 改進(jìn)進(jìn)前封孔孔示意圖圖3.2注漿漿工藝(1)利用用ZBQQ25_5型氣氣動(dòng)注漿漿泵,將將水灰比比1:0

13、0.7的的水泥漿漿通過(guò)118m注注漿管注注入封孔孔段進(jìn)行行封堵,直直至返漿漿管返漿漿。(2)待水水泥漿凝凝固后,利利用166米注漿漿管二次次注漿,待待注漿壓壓力穩(wěn)定定在2MMPa后后停止注注漿。(3)一段段時(shí)間后后若抽采采濃度降降低,利利用返漿漿管再次次進(jìn)行帶帶壓注漿漿。4 中壓水水力化增增透技術(shù)術(shù)取得的的效果為了考察中中壓水力力化增透透技術(shù)效效果,選選取鉆孔孔排屑量量、抽采采濃度及及抽采純純量進(jìn)行行分析。4.1鉆孔孔排屑量量分析1222(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#、7#、10#、13#、16#、20#、25#、28#、31#、34#、37#、42#、46#、49#

14、、52#、53#、54#、55#、56#、57#、58#、59#、60#、61#、62#、63#、64#。對(duì)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,采采取增透透技術(shù)鉆鉆孔排屑屑量平均均為0.0955m3/m。增增透技術(shù)術(shù)前鉆孔孔直徑為為1200mm,通通過(guò)換算算采取增增透技術(shù)術(shù)鉆孔等等效直徑徑平均為為3555mm,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抽采采濃度分分析1222(1)上順順槽順層層鉆孔采采取中壓壓水力化化增透技技術(shù)后,對(duì)對(duì)鉆孔抽抽采濃度度進(jìn)行了了考察。選選取采取取中壓水水力化增增透技術(shù)術(shù)的288#

15、、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(guò)過(guò)比較,改改進(jìn)封孔孔工藝并并采取中中壓水力力化增透透技術(shù)的的鉆孔比比未采取取上述措措施的鉆鉆孔在同同等時(shí)間間范圍內(nèi)內(nèi)抽采濃濃度提高高了4倍倍。4.3抽采采純量分分析1222(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),干干管抽采采濃度平平均211%,混混合量約約4m/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,干干管抽采采濃度平平均5%,混

16、合合量約110m/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封孔孔成本分分析封孔工藝改改進(jìn)前,每每個(gè)順層層鉆孔封封孔需封封孔囊袋袋2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 封封孔成本本對(duì)比表表材料名稱(chēng)封孔工藝改改進(jìn)前封孔工藝改改進(jìn)后節(jié)約成本封孔囊袋130元2130元1130元連接頭18元1118元110聚氨酯/177元1/44-44元合計(jì)278元19

17、2元86元顧橋礦穿層層鉆孔定定點(diǎn)(段段)封孔孔技術(shù)顧橋礦114144(3)軌軌順底板板巷穿層層預(yù)抽鉆鉆孔采用用水力壓壓裂、水水力割縫縫、掏穴穴等增透透措施后后,并基基于囊袋袋封孔技技術(shù),對(duì)對(duì)穿層預(yù)預(yù)抽鉆孔封孔工藝藝進(jìn)行改改革,創(chuàng)創(chuàng)新定點(diǎn)點(diǎn)(段)式封孔孔技術(shù),取取得很好好效果。1 基本情情況1414(33)軌順順底板巷巷全長(zhǎng)114600m,標(biāo)標(biāo)高-7722mm-6660mm。共劃劃分為五五個(gè)條帶帶預(yù)抽評(píng)評(píng)價(jià)單元元,實(shí)測(cè)測(cè)第一評(píng)評(píng)價(jià)單元元最大瓦瓦斯壓力力1.002MPPa,瓦瓦斯含量量6.008m33/miin,第第二評(píng)價(jià)價(jià)單元最最大瓦斯斯壓力00.9MMPa,瓦瓦斯含量量5.226m33/mii

18、n。自自第二評(píng)評(píng)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 增透情情況2.1 水水力壓裂裂水力壓裂孔孔按間距距3060mm布置,第第二評(píng)價(jià)價(jià)單元共共施工55個(gè),220155年3月月6日起起,逐個(gè)個(gè)進(jìn)行水水力壓裂裂,壓裂裂期間,壓裂孔孔周?chē)凹跋锏纼?nèi)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)現(xiàn)出水及及圍巖變變形等異異常情況況。2.2 壓壓裂區(qū)抽抽采效果果考察1414(33)軌順順底板巷巷第二評(píng)評(píng)價(jià)單元元,已合合茬抽采采20組組,共2200個(gè)個(gè)鉆孔,單單元干管管抽采濃濃度平均均56%,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

19、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)(段)式式封孔定點(diǎn)(段)式封孔孔技術(shù)核核心是通通過(guò)采用用囊袋技技術(shù)變孔孔口堵為為孔底定定點(diǎn)(段段)堵,解解決因巷巷道圍巖巖裂隙、孔孔內(nèi)套管管接頭多多等造成成封孔漏漏氣問(wèn)題題,同時(shí)時(shí)也解決決了封孔孔工藝過(guò)過(guò)程繁雜雜、成本本高等問(wèn)問(wèn)題。 3.1 創(chuàng)創(chuàng)新思路路1414(33)軌順順底板巷巷圍巖裂裂隙發(fā)育育,經(jīng)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定定,巷道道圍巖裂裂隙最大大發(fā)育深深度達(dá)220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,不不能有效效封堵巷巷道圍巖巖深部裂裂隙,若若采用傳傳統(tǒng)孔口口“一堵多多注”封孔至至煤層底底板,但但注漿時(shí)

20、時(shí)間長(zhǎng),注注漿量大大,平均均每孔消消耗水泥泥0.55噸。第第一評(píng)價(jià)價(jià)單元施施工穿層層鉆孔過(guò)過(guò)程中,經(jīng)經(jīng)常出現(xiàn)現(xiàn)同組甚甚至不同同組鉆孔孔之間相相互連通通串氣現(xiàn)現(xiàn)象,造造成鉆孔孔抽采濃濃度低。圍繞深封孔孔避開(kāi)圍圍巖裂隙隙、減少少抽采套套管接頭頭,提高高抽采濃濃度這一一思路?;谀掖饪?,將將封孔囊囊袋移至至孔底見(jiàn)見(jiàn)煤點(diǎn)頂頂(底)板板附近,并并采用囊囊袋返漿漿管抽采采,有效效解決了了孔口段段及孔內(nèi)內(nèi)套管接接頭漏氣氣問(wèn)題。3.2 封封孔情況況3.2.11 封孔孔深度確確定先測(cè)定圍巖巖裂隙的的最大發(fā)發(fā)展深度度,根據(jù)據(jù)裂隙發(fā)發(fā)育深度度進(jìn)行封封孔設(shè)計(jì)計(jì),將傳傳統(tǒng)的孔孔口“一堵多多注”封孔段段移至裂裂隙區(qū)

21、域域以里22m以上上。從而而有效避避免圍巖巖裂隙對(duì)對(duì)鉆孔封封孔段的的影響,也也無(wú)需對(duì)對(duì)巷道圍圍巖進(jìn)行行噴注漿漿堵漏。3.2.22 封孔孔裝置3.2.22.1 定點(diǎn)(段段)式封封孔(雙雙囊袋、11吋PEEC抽采采套管)為考察112mmm返漿管管作為抽抽采管的的可行性性,采用用1吋PPEC膠膠管做為為抽采管管,封孔孔工藝同同定點(diǎn)(段段)式封封孔工藝藝。 33.3 效果考考察1414(33)軌順順底板巷巷第二評(píng)評(píng)價(jià)單元元共設(shè)計(jì)計(jì)35組組穿層預(yù)預(yù)抽鉆孔孔,合計(jì)計(jì)3700個(gè)鉆孔孔(包含含5個(gè)水水力壓裂裂孔)。為了對(duì)比定定點(diǎn)(段段)式封封孔與傳傳統(tǒng)式封封孔抽采采效果,我我們分單單組、單單孔進(jìn)行行考察,共共

22、選擇四四組不同同封孔工工藝進(jìn)行行對(duì)比分分析,一一組定點(diǎn)點(diǎn)(段)式單囊囊袋封孔孔方式,一一組定點(diǎn)點(diǎn)(段)式雙囊囊袋封孔孔方式,一一組定點(diǎn)點(diǎn)(段)式單囊囊袋封孔孔方式(采采用1吋吋PECC膠管作作為抽采采管),一一組傳統(tǒng)統(tǒng)式孔口口“一堵多多注”封孔方方式。3.3.11 考察察結(jié)果通過(guò)上單孔孔、單組組抽采濃濃度、流流量曲線線可以看看出:定點(diǎn)(段)式單囊囊袋封孔孔。單組組抽采濃濃度800%,單單組抽采采混量00.177m3/miin,單單孔抽采采純量00.01136mm3/miin,百百孔抽采采純量11.366m3/miin;定點(diǎn)(段)式雙囊囊袋封孔孔。單組組抽采濃濃度822%,單單組抽采采混量00.

23、177m3/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)式雙囊囊袋封孔孔(1吋吋PECC抽采管管)。單單組抽采采濃度664%,單單組抽采采混量00.222m3/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)式孔口口“一堵多多注”封孔。單單組抽采采濃度551%,單單組抽采采混量00.277m3/miin,單單孔抽采采純量00.01138mm3/miin,百百孔抽采采純量11.388m3/miin。經(jīng)證實(shí),定定點(diǎn)(段段)式封封孔無(wú)論論采用12mmm的抽抽采管,或或1吋

24、PPEC抽抽采管,均均滿足集集團(tuán)公司司抽采標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)及需需要,但但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)新點(diǎn)點(diǎn)3.4.11 改變變封孔位位置,節(jié)節(jié)省噴注注漿費(fèi)用用將鉆孔封孔孔段移向向鉆孔深深部,避避開(kāi)圍巖巖松動(dòng)圈圈及裂隙隙帶,消消除了圍圍巖裂隙隙對(duì)鉆孔孔封孔段段的影響響,因此此,節(jié)省省了保證證鉆孔封封孔效果果而進(jìn)行行噴注漿漿,每米米巷道可可節(jié)約費(fèi)費(fèi)用11109元元(附表表1),按按20000m巷巷道計(jì)算算,可節(jié)節(jié)省2222萬(wàn)元元。附表1 巖巖巷每米米噴、注注漿費(fèi)用用表3.4.22 簡(jiǎn)化化封孔程程序,實(shí)實(shí)現(xiàn)快速速封孔封孔方面,定定點(diǎn)(段段)式封封孔材料料只要一一個(gè)囊袋袋、一袋

25、袋特效水水泥(550公斤斤)、11吋PVVC管55根(配配套5個(gè)個(gè)1吋管管箍),一一盤(pán)12mmm膠管管,兩人人即可將將材料帶帶至現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng),。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、一一袋特效效水泥(550公斤斤)、88100袋普通通水泥、11吋PVVC管333根(配配套322個(gè)1吋吋管箍)、22根2吋吋鐵管(配配套2吋吋變1吋吋管箍一一個(gè)、22吋管箍箍一個(gè))等等,材料料繁多,需需要車(chē)皮皮打運(yùn)至至現(xiàn)場(chǎng),且且封孔時(shí)時(shí)間需要要355小時(shí),遇遇到底板板巷打運(yùn)運(yùn)困難時(shí)時(shí),影響響打鉆封封孔時(shí)間間。3.4.33 孔內(nèi)內(nèi)抽采管管零接頭頭,提高高抽采濃濃度傳統(tǒng)式孔口口“一堵多多注”封孔采采用全程程下1吋

26、吋PVCC套管,孔孔口兩根根為2吋吋鐵管,套套管之間間采用管管箍連接接,若連連接不緊緊密,水水泥質(zhì)量量差造成成凝固效效果差,都都會(huì)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(wèn)問(wèn)題。節(jié)節(jié)省封孔孔材料定點(diǎn)(段)式式封孔工工藝單孔孔封孔費(fèi)費(fèi)用約2260元元/孔左左右,傳傳統(tǒng)封孔孔工藝單單孔封孔孔及合茬茬費(fèi)用達(dá)達(dá)11003元/孔(不不含材料料打運(yùn)費(fèi)費(fèi)用),單單孔成本本降低335776%,以以20000米長(zhǎng)長(zhǎng)巷道計(jì)計(jì)算,僅僅封孔費(fèi)費(fèi)可節(jié)省省1700萬(wàn)元

27、以以上。4 結(jié) 論4.1 條條帶預(yù)抽抽地點(diǎn)積積極采取取增透措措施是提提高抽采采效果的的前提。煤煤層透氣氣了,細(xì)細(xì)套管(12mm)能抽出大純量瓦斯;反之,套管雖粗,大馬拉小車(chē),抽不出多少瓦斯。4.2 定定點(diǎn)(段段)式采采用囊袋袋返漿管管作為抽抽采管,采用11吋PEEC膠管管抽采純純量均能能滿足集集團(tuán)公司司百孔抽抽采純流流量不低低于1.0m33/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 定定點(diǎn)(段段)式封封孔工藝藝適用于于穿層鉆鉆孔預(yù)抽抽,特別別對(duì)地壓壓大、圍圍巖破碎碎不易封封堵及運(yùn)運(yùn)輸進(jìn)材材困難地地點(diǎn),省省時(shí)、省省力、省省材料,且且抽采效效果好,而

28、而巷道噴噴注漿對(duì)對(duì)鉆孔抽抽采濃度度影響不不大。快速測(cè)壓技技術(shù)及裝裝備研制制1 問(wèn)題題的提出出傳統(tǒng)測(cè)壓鉆鉆孔施工工需要三三次注漿漿,測(cè)壓壓鉆孔施施工時(shí)間間長(zhǎng)、工工序復(fù)雜雜,鉆孔孔巖層段段有涌水水時(shí),注注漿堵水水困難,容容易造成成測(cè)壓室室內(nèi)進(jìn)水水,造成成測(cè)壓數(shù)數(shù)值失真真,存在在鉆孔施施工工藝藝復(fù)雜、鉆鉆孔施工工時(shí)間長(zhǎng)長(zhǎng),導(dǎo)致致測(cè)壓周周期長(zhǎng)、鉆鉆孔巖層層段涌水水封堵困困難等問(wèn)問(wèn)題。2 測(cè)壓壓技術(shù)及及裝備2.1 鉆孔施施工。按鉆孔設(shè)計(jì)計(jì)參數(shù)一一次性用用1133mm鉆鉆頭施工工至見(jiàn)煤煤2m后后停鉆,采采用壓風(fēng)風(fēng)將孔內(nèi)內(nèi)煤巖粉粉吹盡,起起出鉆桿桿。2.2 封孔技技術(shù)。2.2.11 下套套管:自自孔口依依次

29、下11根2mm的1吋吋PVCC花管、11根1mm的1吋吋PVCC實(shí)管(固固定囊袋袋1)、33根2mm的1吋吋PVCC實(shí)管、11根1mm的1吋吋PVCC實(shí)管(固固定囊袋袋2)、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(cè)壓壓膠管(直直徑6mmm)穿穿過(guò)囊袋袋1、囊囊袋2,然然后插入入花管內(nèi)內(nèi);囊袋袋1處于于煤層底底板位置置,囊袋袋1、22兩端采采用實(shí)心心錐形接接頭固定定。2.2.22 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)柱柱塞爆破破閥打開(kāi)開(kāi),鉆孔孔出漿,此此時(shí)停

30、止止注漿并并用清水水反復(fù)沖沖刷注漿漿管1;再用注注漿管22進(jìn)行注注漿,當(dāng)當(dāng)囊袋22膨脹后后,壓力力升至11.5MMPa左左右時(shí),爆爆破閥打打開(kāi),繼繼續(xù)注漿漿直至注注漿管11返漿后后扎緊注注漿管11,當(dāng)注注漿壓力力穩(wěn)定在在2MPPa及以以上時(shí),注注漿結(jié)束束。封孔孔如圖11所示。2.3 測(cè)壓裝裝置。測(cè)壓裝置主主要由囊囊袋封孔孔器、11吋PVVC套管管、1吋吋拉絲鐵鐵套管、66mm測(cè)測(cè)壓管(符符合AQQ10447-220077標(biāo)準(zhǔn))和和壓力表表組成。其其中,囊囊袋封孔孔器是氣氣室封堵堵裝置,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(cè)壓氣氣室,66mm測(cè)測(cè)壓

31、管,其其孔底段段為花管管,是測(cè)測(cè)壓通道道。結(jié)構(gòu)構(gòu)圖如圖圖2所示示圖2 結(jié)結(jié)構(gòu)圖2.4 注意事事項(xiàng)。2.4.11 下套管管封孔前前根據(jù)見(jiàn)見(jiàn)煤點(diǎn)計(jì)計(jì)算好測(cè)測(cè)壓管長(zhǎng)長(zhǎng)度,確確保囊袋袋1封至至煤層底底板位置置。2.4.22 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(kāi)、爆爆破閥正正常打開(kāi)開(kāi)。2.4.33 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。2.4.44 待封封孔注漿漿結(jié)束凝凝固244h后方方可裝壓壓力表,及及時(shí)觀測(cè)測(cè)壓力表表讀數(shù)。3 現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)試驗(yàn)情情況3.1 顧橋礦礦南區(qū)南南三矸石石膠帶機(jī)

32、機(jī)石門(mén)揭揭11-2煤測(cè)測(cè)壓鉆孔孔試驗(yàn)情情況。3.1.11 試驗(yàn)驗(yàn)區(qū)瓦斯斯地質(zhì)情情況11-2煤煤層結(jié)構(gòu)構(gòu)復(fù)雜,軟軟分層不不發(fā)育,揭揭煤區(qū)段段無(wú)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(cè)測(cè)資料,111-22煤層厚厚度2.70mm,瓦斯斯壓力00.600MPaa ,瓦瓦斯含量量5.110m33/t;11-1煤層層厚度00.655m,瓦瓦斯壓力力0.441MPPa ,瓦瓦斯含量量3.779m33/t;11-3煤層層厚度小小于0.3m。3.1.22 測(cè)壓壓孔設(shè)計(jì)計(jì)在南三矸石石膠帶機(jī)機(jī)石門(mén)迎迎頭左幫幫鉆場(chǎng)設(shè)設(shè)計(jì)2個(gè)個(gè)測(cè)壓孔孔,距11

33、1-22煤法距距7米位位置,11#孔方方位-555、傾角角60、設(shè)計(jì)計(jì)孔深223m,22#孔方方位-996、傾角角61、設(shè)計(jì)計(jì)孔深221m。3.1.33 測(cè)壓壓情況兩個(gè)測(cè)壓孔孔施工時(shí)時(shí)間為77月200211日,每每個(gè)鉆孔孔施工開(kāi)開(kāi)始到上上壓力表表時(shí)間為為1天。測(cè)測(cè)得的瓦瓦斯壓力力變化情情況見(jiàn)圖圖4。從從圖4我我們可以以看到11#孔瓦瓦斯壓力力在第112天達(dá)達(dá)到最高高值1.3MPPa,并并在以后后3天內(nèi)內(nèi)瓦斯壓壓力變化化不超過(guò)過(guò)5Kppa,22#孔瓦瓦斯壓力力在第112天達(dá)達(dá)到最高高值1.35MMPa,并并在以后后3天內(nèi)內(nèi)瓦斯壓壓力變化化不超過(guò)過(guò)5kPPa。3.2 14113(33)運(yùn)順順外段揭

34、揭13-1煤測(cè)測(cè)壓鉆孔孔試驗(yàn)情情況。3.2.11 試驗(yàn)驗(yàn)區(qū)瓦斯斯地質(zhì)情情況該處13-1煤層層為黑色色,塊狀狀,粉末末狀,屬屬半亮性性煤。113-11煤層直直接頂板板為2.90mm的砂質(zhì)質(zhì)泥巖及及3.550m的的細(xì)砂巖巖,局部部區(qū)段老老頂砂巖巖直覆;直接底底板為泥泥巖、砂砂質(zhì)泥巖巖及133-1下下煤層。預(yù)預(yù)計(jì)該處處13-1煤層層原始瓦瓦斯壓力力1.002.0MPPa,原原始瓦斯斯含量55.56.00m3/t。3.2.22 測(cè)壓壓孔設(shè)計(jì)計(jì)1413(33)運(yùn)順順外段距距13-1煤層層頂板法法距100m前,在在南二下下盤(pán)區(qū)113-11膠帶機(jī)機(jī)大巷內(nèi)內(nèi)設(shè)計(jì)33個(gè)測(cè)壓壓鉆孔(11#、22#、33#),其其

35、中1#測(cè)壓孔孔布置在在巷道正正后方,22#測(cè)壓壓孔布置置在巷道道正前方方,3#測(cè)壓孔孔布置在在巷道輪輪廓線外外16.9m。其其中3#孔采用用點(diǎn)注式式測(cè)壓工工藝,鉆鉆孔方位位1288、傾角角60、設(shè)計(jì)計(jì)孔深442m。3.2.33 測(cè)壓壓情況鉆孔施工時(shí)時(shí)間為88月277日早班班到288日夜班班,共計(jì)計(jì)4個(gè)小小班,測(cè)測(cè)得的瓦瓦斯壓力力情況見(jiàn)見(jiàn)圖5。從從圖5我我們可以以看到33#孔瓦瓦斯壓力力在第99天達(dá)到到最高值值2.11MPaa,并在在以后66天內(nèi)瓦瓦斯壓力力變化不不超過(guò)55kPaa。4 結(jié)論論快速測(cè)壓成成套裝備備的研制制與應(yīng)用用,不僅僅實(shí)現(xiàn)了了測(cè)壓準(zhǔn)準(zhǔn)確、縮縮短了測(cè)測(cè)壓周期期,而且且簡(jiǎn)化了了測(cè)壓

36、鉆鉆孔施工工工藝,節(jié)節(jié)約了測(cè)測(cè)壓成本本低。4.1 測(cè)壓快快速準(zhǔn)確確。采用用快速測(cè)測(cè)壓裝備備可以對(duì)對(duì)鉆孔巖巖孔段進(jìn)進(jìn)行帶壓壓注漿,有有效封堵堵鉆孔內(nèi)內(nèi)裂隙水水,杜絕絕了裂隙隙水進(jìn)入入測(cè)壓氣氣室,避避免了水水對(duì)測(cè)壓壓的應(yīng)用用,同時(shí)時(shí),測(cè)壓壓管為一一根整管管,避免免了接頭頭漏氣,確確保測(cè)壓壓準(zhǔn)確可可靠。4.2 簡(jiǎn)化了了測(cè)壓鉆鉆孔施工工工藝。采用快速測(cè)壓裝備,測(cè)鉆孔直接施工至見(jiàn)煤2m停鉆,鉆孔一次成孔。4.3 測(cè)壓周周期短。測(cè)測(cè)壓鉆孔孔節(jié)約了了兩次注注漿兩次次成孔的的時(shí)間,測(cè)測(cè)壓孔施施工時(shí)間間由7天天減少到到1天。4.4 降低成成本。采采用快速速測(cè)壓裝裝備測(cè)壓壓鉆孔封封孔費(fèi)用用4100元/孔孔,而傳傳

37、統(tǒng)工藝藝,單孔孔封孔費(fèi)費(fèi)用達(dá)116500元/孔孔,可以以節(jié)約112400元。兩兩種測(cè)壓壓工藝材材料對(duì)比比表如表表1所示示。表1 兩兩種測(cè)壓壓工藝材材料對(duì)比比表(按按孔深330m)測(cè)壓工藝測(cè)壓用時(shí)測(cè)壓材料材料費(fèi)用(元元)快速測(cè)壓1天囊袋1套,特特效水泥泥60kkg,計(jì)計(jì)3344.5元元;1吋吋PVCC管100.2mm,1吋吋管箍66個(gè),計(jì)計(jì)75.5元。410傳統(tǒng)測(cè)壓7天二次透孔,每每米耗材材11.88元元,按330米算算,計(jì)3356.4元;4255#水泥泥16000kgg,計(jì)4427.2元;4分鐵鐵管644m,44分管箍箍28個(gè)個(gè),計(jì)3320.1元;聚氨酯酯2組,計(jì)計(jì)5500.8元元。1650張

38、集礦高壓壓水力割割縫增透透技術(shù)1 概況1415AA底抽巷巷設(shè)計(jì)長(zhǎng)長(zhǎng)度15510mm,上距距離1煤煤底板11215mm,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,原原始瓦斯斯含量55.2mm3/t,瓦瓦斯壓力力0.55MPaa,值1.5,煤煤層透氣氣性系數(shù)數(shù)平均為為0.553m22/(MMPa22d),針針對(duì)硬煤煤層水力力沖孔增增透效果果差的實(shí)實(shí)際情況況,在114155A底抽抽巷進(jìn)行行了高壓壓水力割割縫增透透試驗(yàn)。2 高壓水水力割縫縫增透試試驗(yàn)鉆孔孔設(shè)計(jì)本次試驗(yàn)共共設(shè)計(jì)鉆鉆孔4組組,組間間距200m,每每組布置置5個(gè)鉆鉆孔,鉆鉆孔傾角角2045,孔

39、深深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(duì)比比孔不進(jìn)進(jìn)行水力力割縫。具具體鉆孔孔參數(shù)如如表1所所示,鉆鉆孔平剖剖面圖如如圖1、22所示。表1 水力力割縫試試驗(yàn)鉆孔孔設(shè)計(jì)參參數(shù)表每組孔號(hào)/#方位角/傾角/見(jiàn)煤孔深/m設(shè)計(jì)孔深/m1-1#4-11#9045.021.533.01-2#4-22#9037.026.440.01-3#4-33#9031.032.849.71-4#4-44#9025.041.062.01-5#4-55#9021.051.077.2圖1 水力力割縫鉆鉆孔設(shè)計(jì)計(jì)平面圖圖圖2 水力力割縫鉆鉆孔設(shè)計(jì)計(jì)剖

40、面圖圖3 高壓壓水力割割縫裝置置及試驗(yàn)驗(yàn)要求3.1 高高壓水力力割縫裝裝置高壓水力割割縫裝置置主要包包括高壓壓旋轉(zhuǎn)接接頭、金金剛石水水力割縫縫鉆頭、水水力割縫縫淺螺旋旋鉆桿、高高低壓轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換器、高高壓清水水泵,主主要是利利用高壓壓水射流流的切割割作用,使使鉆孔煤煤孔段人人為再造造裂隙,增增大煤體體的暴露露面積,使使煤體得得到均勻勻、充分分卸壓,提提高煤層層的透氣氣性和瓦瓦斯釋放放能力,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 GGF-1100型型高壓水水力割縫縫裝置技技術(shù)參數(shù)數(shù)表名稱(chēng)技術(shù)參數(shù)高壓旋轉(zhuǎn)接接頭承受高壓1100MMPa,轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速2000轉(zhuǎn)/miin,直直徑633mm金剛石水力力割縫

41、鉆鉆頭113mmm接水水力割縫縫淺螺旋旋鉆桿水力割縫淺淺螺旋鉆鉆桿直徑633mm、73mmm,可可承受高高壓1000MPPa,承承受扭矩矩大于115000Nm高低壓轉(zhuǎn)換換器直徑63mmm、73mmm,噴噴嘴系列列化(11.0mmm、1.55mm、2.00mm、2.55mm)高壓清水泵泵額定流量880L/minn,額定定壓力1100MMPa工作參數(shù):割縫半半徑1000015000mmm,割縫縫介質(zhì)的的堅(jiān)固性性系數(shù):f0.55。3.2 高高壓水力力割縫試試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)施工3.2.11 施工工流程(1)采用用直徑1113mmm金剛剛石復(fù)合合片鉆頭頭,利用用靜壓水水按割縫縫鉆孔設(shè)設(shè)計(jì)參數(shù)數(shù)施工至至設(shè)計(jì)深深

42、度,根根據(jù)煤孔孔段長(zhǎng)度度,按11.5mm割一刀刀,計(jì)算算該鉆孔孔需割縫縫刀數(shù)。(2)關(guān)閉閉靜壓水水,撤出出一根鉆鉆桿,連連接上高高壓水管管,開(kāi)啟啟高壓水水泵,控控制截水水閥,泵泵壓由低低到高:5MPPa15MMPa20MMPa30MMPa40MMPa50MMPa60MMPa,然然后鉆機(jī)機(jī)空轉(zhuǎn),開(kāi)開(kāi)始利用用高壓水水射流對(duì)對(duì)鉆孔周周邊煤體體進(jìn)行切切割,每每刀割縫縫時(shí)間在在355minn之間。(3)時(shí)刻刻關(guān)注孔孔口返水水、返渣渣情況,待待孔口返返水由黑黑變清,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)重復(fù)復(fù)上述(22)、(33)步驟驟,完

43、成成預(yù)計(jì)割割縫刀數(shù)數(shù)。(5)割縫縫完成后后,及時(shí)時(shí)關(guān)閉高高壓清水水泵,待待充分卸卸壓后,撤撤卸鉆桿桿并堆放放整齊,割割縫設(shè)備備妥善保保管。4高壓水力力割縫試試驗(yàn)效果果考察為了分析高高壓水力力割縫技技術(shù)應(yīng)用用效果,選選取排屑屑量、鉆鉆孔瓦斯斯涌出初初速度、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割縫縫鉆孔排排屑量分分析試驗(yàn)孔、對(duì)對(duì)比孔在在鉆孔施施工、割割縫過(guò)程程均進(jìn)行行排屑量量統(tǒng)計(jì),割割縫鉆孔孔共計(jì)排排出煤屑屑量為440.44m3,平均均每孔排排屑量為為4.004m33;對(duì)比比孔(即即未割縫縫鉆孔)在在施工過(guò)過(guò)程中共共計(jì)排出出煤屑量量1.992m33,平均均每孔排排

44、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。 采用高壓水水力割縫縫措施后后,割縫縫后的鉆鉆孔等效效直徑平平均值約約為6227mmm,未割割縫鉆孔孔的等效效直徑平平均值約約為1224mmm,割縫縫后鉆孔孔的等效效直徑約約為未割割縫鉆孔孔的5倍倍,為瓦瓦斯排放放創(chuàng)造有有利條件件。4.2 鉆鉆孔瓦斯斯涌出初初速度分分析本次試驗(yàn)分分別從試試驗(yàn)孔及及對(duì)比孔孔選取66個(gè)鉆孔孔(每組組的1#、3#、5#孔),利利用煤氣氣表測(cè)定定其鉆孔孔瓦斯涌涌出初速速度。試試驗(yàn)孔即即割縫鉆鉆孔,在在高壓水水力割縫縫結(jié)束后后立即測(cè)測(cè)定其鉆鉆

45、孔瓦斯斯涌出初初速度;對(duì)比孔孔即未進(jìn)進(jìn)行水力力割縫,在在鉆孔施施工結(jié)束束后立即即測(cè)定其其鉆孔瓦瓦斯涌出出初速度度。割縫鉆孔平平均鉆孔孔瓦斯涌涌出初速速度為22.988 L/minn,未割割縫鉆孔孔的平均均鉆孔瓦瓦斯涌出出初速度度為1.29 L/mmin,通通過(guò)所測(cè)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)對(duì)比,試試驗(yàn)孔的的鉆孔流流量是對(duì)對(duì)比孔的的2.33倍,割割縫效果果比較明明顯。4.3 瓦瓦斯抽采采量分析析對(duì)比孔在鉆鉆孔施工工完成后后立即封封孔合茬茬抽采,試試驗(yàn)孔在在割縫完完成后進(jìn)進(jìn)行封孔孔合茬抽抽采,每每組鉆孔孔設(shè)置自自動(dòng)計(jì)量量孔板,每每天分別別測(cè)定試試驗(yàn)孔與與對(duì)比孔孔的抽采采量。20天割縫縫鉆孔抽抽采總量量為50055m

46、m3,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(duì)比比孔的11.8倍倍,證實(shí)實(shí)了對(duì)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 殘殘余瓦斯斯含量分分析在進(jìn)行高壓壓水力割割縫試驗(yàn)驗(yàn)前,在在試驗(yàn)區(qū)區(qū)域測(cè)定定原始瓦瓦斯含量量,測(cè)定定結(jié)果為為5.22m3/t。試試驗(yàn)完成成后,將將試驗(yàn)孔孔與對(duì)比比孔分別別封孔合合茬抽采采,預(yù)抽抽15天天、300天后,分分別在試試驗(yàn)孔與與對(duì)比孔孔附近測(cè)測(cè)定殘余余瓦斯含含量,其其中C11、C

47、22、C33、C44為殘余余瓦斯含含量測(cè)定定孔,殘殘余瓦斯斯含量測(cè)測(cè)定鉆孔孔設(shè)計(jì)如如圖3,測(cè)測(cè)定數(shù)據(jù)據(jù)如表33所示。表3 割割縫前后后瓦斯含含量記錄錄表序號(hào)未割縫瓦斯斯含量/m3/tt割縫后瓦斯斯含量/m3/tt抽采0.55個(gè)月4.660054.31002抽采1.00個(gè)月4.221163.56880圖3 殘殘余瓦斯斯含量測(cè)測(cè)定鉆孔孔設(shè)計(jì)平平面圖抽采15天天,割縫縫鉆孔瓦瓦斯含量量下降約約19%,未割割縫鉆孔孔瓦斯含含量下降降約100%。抽抽采300天,割割縫鉆孔孔瓦斯含含量下降降約322%,未未割縫鉆鉆孔瓦斯斯含量下下降約117%,相相同抽采采天數(shù)下下,割縫縫后煤體體瓦斯含含量比未未割縫瓦瓦斯

48、含量量下降的的要快。5 結(jié)論論1415AA底抽巷巷高壓水水力割縫縫增透試試驗(yàn)歷時(shí)時(shí)3個(gè)月月,針對(duì)對(duì)A組厚厚煤層的的增透效效果進(jìn)行行了總結(jié)結(jié),具體體如下:5.1 采用高高壓水力力割縫措措施后,通通過(guò)大量量排渣,鉆鉆孔的平平均等效效直徑為為未割縫縫鉆孔的的5倍,增增加了鉆鉆孔內(nèi)煤煤體暴露露面積。5.2 采用高高壓水力力割縫措措施后,鉆鉆孔瓦斯斯涌出初初速度為為未割縫縫鉆孔的的2.33倍,瓦瓦斯涌出出速度得得到提高高,煤體體裂隙進(jìn)進(jìn)一步發(fā)發(fā)育。5.3 采用高高壓水力力割縫措措施后,鉆鉆孔的瓦瓦斯抽采采總量為為未割縫縫鉆孔的的1.88倍,抽抽采效果果得到提提升。5.4 采用高高壓水力力割縫措措施后,煤

49、煤體瓦斯斯含量下下降幅度度為未割割縫鉆孔孔的1.9倍,提提高了抽抽采效率率。潘三礦下向向鉆孔抽抽采“四化”管理技技術(shù)潘三礦突出出危險(xiǎn)區(qū)區(qū)域掘進(jìn)進(jìn)工作面面采用下下向穿層層鉆孔條條帶區(qū)域域預(yù)抽瓦瓦斯治理理方式,下下向鉆孔孔存在封封孔難度度大、封封孔不嚴(yán)嚴(yán)、易漏漏氣,孔孔內(nèi)涌水水量大、排排水困難難嚴(yán)重影影響抽采采效果。為為此,以以抽采“最大化化、精細(xì)細(xì)化、規(guī)規(guī)范化、信信息化”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(guò)不斷斷摸索、完完善、創(chuàng)創(chuàng)新,總總結(jié)出一一套下向向鉆孔抽抽采“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,提提高了抽抽采效果

50、果。1 概 況況1.1 基基本情況況-817mm東翼軌軌道大巷巷位于東東四采區(qū)區(qū),巷道道標(biāo)高-7688.7-7551m,設(shè)設(shè)計(jì)全長(zhǎng)長(zhǎng)22668m。巷巷道平行行外錯(cuò)221111(1)運(yùn)運(yùn)順355m,距距11-2煤法法距200288m。巷巷道內(nèi)每每45mm布置一一個(gè)巷幫幫鉆場(chǎng),共共設(shè)計(jì)鉆鉆場(chǎng)數(shù)445個(gè),平平均每個(gè)個(gè)鉆場(chǎng)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)運(yùn)順煤巷巷掘進(jìn)。瓦瓦斯壓力力1.77MPaa,原始始煤層瓦瓦斯含量量7.44m3/t,2 抽采采“四化”管理具具體做法法2.1 抽抽采能力力“最大化化”2.1.11抽采管管路設(shè)計(jì)計(jì)巷道內(nèi)安裝裝一趟3777mm

51、瓦瓦斯抽采采干管,每每個(gè)鉆場(chǎng)場(chǎng)內(nèi)的匯匯流抽采采管徑為為1559mmm,鉆孔孔與匯流流管之間間的連接接軟管為為500mm,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。2.1.22 管路路安裝-817mm東翼軌軌道大巷巷抽采管管路安裝裝由礦生生產(chǎn)準(zhǔn)備備隊(duì)負(fù)責(zé)責(zé),邊掘掘進(jìn)邊安安裝,要要求抽采采管路安安裝進(jìn)度度距離迎迎頭不大大于2000m、并并不得影影響鉆孔孔施工進(jìn)進(jìn)度。抽抽排隊(duì)負(fù)負(fù)責(zé)抽采采管路氣氣密性試試驗(yàn),氣氣密性試試驗(yàn)采取取打壓并并倒肥皂皂水等方方式,試試驗(yàn)過(guò)程程中逐盤(pán)盤(pán)逐螺絲絲進(jìn)行氣氣密檢查查,確保保管路連連接嚴(yán)密密不漏氣氣。2.2 管

52、管理“精細(xì)化化”2.2.11下套管管、吹水水管2.2.11.1 地質(zhì)質(zhì)構(gòu)造帶帶(破碎碎帶內(nèi))或或其他易易發(fā)生垮垮孔現(xiàn)象象導(dǎo)致套套管不能能下到孔孔底的地地點(diǎn),采采用跟管管鉆進(jìn)施施工工藝藝,確保保套管下下至過(guò)煤煤段。 2.2.11.2 針對(duì)對(duì)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、沉沉淀快,導(dǎo)導(dǎo)致吹水水管(特特別是吹吹水軟管管)下不不到位,造造成鉆孔孔排水不不暢甚至至無(wú)法排排水現(xiàn)象象;下吹吹水管過(guò)過(guò)程中,采采取帶壓壓風(fēng)下吹吹水管,吹吹水管下下管過(guò)程程中接入入壓風(fēng)不不間斷地地進(jìn)行鉆鉆孔排水水、排渣渣,保證證吹水管管暢通。2.2.22鉆孔封封孔2.2.22.1 推行鉆鉆孔封孔孔“封注一一

53、體化”模式封孔過(guò)程中中通過(guò)高高壓注漿漿(最大大6MPPa)同同時(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)對(duì)鉆孔孔圍巖裂裂隙進(jìn)行行封堵的的目的。為了增加封封孔段兩兩個(gè)堵頭頭承受注注漿壓力力的能力力,我們們?cè)谠皟啥乱灰蛔ⅰ笔┕ぜ技夹g(shù)基礎(chǔ)礎(chǔ)上,對(duì)對(duì)封孔工工藝加以以改進(jìn),采采用“四堵一一注、集集中帶壓壓注漿”的封孔孔工藝,即即內(nèi)堵頭頭使用聚聚氨酯+水泥漿漿、外堵堵頭使用用聚氨酯酯+水泥泥砂漿進(jìn)進(jìn)行封堵堵,水泥泥漿中加加入速凝凝劑,每每個(gè)堵頭頭聚氨酯酯封孔段段為1mm,水泥泥漿堵頭頭長(zhǎng)度為為2m,待待水泥候候凝488小時(shí)后后二次集集中帶壓壓注漿;通過(guò)改改進(jìn)封孔孔工藝后后,內(nèi)外外堵頭承承壓能力力由原來(lái)來(lái)的2MMPA提提高至66MPAA以

54、上,保保證高壓壓注漿封封孔目標(biāo)標(biāo)的實(shí)現(xiàn)現(xiàn)。2.2.22.2 確定定合理的的封孔長(zhǎng)長(zhǎng)度正常地質(zhì)條條件下鉆鉆孔封孔孔深度為為20mm;在地地質(zhì)構(gòu)造造影響區(qū)區(qū)域(破破碎帶)封封孔深度度不小于于30mm,部分分鉆孔達(dá)達(dá)40mm以上。2.2.3 合合孔精細(xì)細(xì)化鉆場(chǎng)合孔孔管路做做到“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。每每組鉆孔孔合孔均均責(zé)任到到人。2.2.44 放水水器管理理每個(gè)鉆場(chǎng)場(chǎng)內(nèi)均安安裝有自自動(dòng)放水水器,每每個(gè)放水水器實(shí)行行編號(hào)、掛掛牌管理理,建立立定期(每每周)維維修保養(yǎng)養(yǎng)制度,設(shè)設(shè)立臺(tái)賬賬。放水水器內(nèi)設(shè)設(shè)置有維維修保養(yǎng)養(yǎng)

55、記錄,每每次必須須在打開(kāi)開(kāi)放水器器頂蓋后后方可填填寫(xiě),記記錄每次次檢查維維修保養(yǎng)養(yǎng)的內(nèi)容容。維修修保養(yǎng)內(nèi)內(nèi)容包括括潤(rùn)滑、除除渣、清清理、維維護(hù)等,確確保每個(gè)個(gè)放水器器時(shí)刻保保持完好好狀態(tài)。為避免放水水器因吹吹水過(guò)程程中出水水量大、煤煤渣雜物物等造成成損壞,我我們對(duì)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(guò)閥門(mén)門(mén)控制氣氣流,使使吹水過(guò)過(guò)程中水水及雜物物不經(jīng)過(guò)過(guò)放水器器而直接接排進(jìn)水水漾內(nèi)。2.3 管管理“規(guī)范化化”2.3.11 驗(yàn)鉆鉆 為加加強(qiáng)打鉆鉆過(guò)程控控制,提提高鉆孔孔效率,保保證打鉆鉆質(zhì)量,我我們?cè)?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

56、控管理,實(shí)實(shí)現(xiàn)鉆孔孔施工、鉆鉆孔封孔孔及驗(yàn)收收可視化化,連續(xù)續(xù)化。為保證鉆孔孔施工質(zhì)質(zhì)量,礦礦總工程程師、通通風(fēng)副總總工程師師每天隨隨機(jī)抽取取不少于于2個(gè)鉆鉆孔視頻頻,通風(fēng)風(fēng)科長(zhǎng)、抽抽排區(qū)長(zhǎng)長(zhǎng)(書(shū)記記)、監(jiān)監(jiān)控區(qū)長(zhǎng)長(zhǎng)(書(shū)記記)每天天隨機(jī)抽抽取不少少于4個(gè)個(gè)鉆孔施施工視頻頻進(jìn)行查查看,只只要發(fā)現(xiàn)現(xiàn)一個(gè)鉆鉆孔施工工過(guò)程中中存在打打鉆、封封孔、驗(yàn)驗(yàn)鉆等質(zhì)質(zhì)量問(wèn)題題,即視視當(dāng)天鉆鉆孔施工工質(zhì)量不不合格,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。2.3.22 鉆孔孔排水2.3.22.1 鉆孔涌涌水來(lái)源源分析為了科學(xué)的的確定每每個(gè)鉆場(chǎng)場(chǎng)、鉆孔孔排水時(shí)時(shí)間,確確保鉆場(chǎng)場(chǎng)鉆孔排排水更有有效,我我們對(duì)鉆鉆場(chǎng)、鉆鉆孔涌水水源、涌涌水量進(jìn)進(jìn)行了分分析,認(rèn)認(rèn)為鉆孔孔內(nèi)的涌涌水源主主要為砂砂巖裂隙隙水、巷巷道內(nèi)生生產(chǎn)用水水及鉆孔孔施工用用水。2.3.22.2 鉆孔吹吹水時(shí)間間的確定定選擇有代表表性的鉆鉆場(chǎng)、鉆鉆孔進(jìn)行行排水效效果考察察,得出出每個(gè)鉆鉆場(chǎng)內(nèi)所所有鉆孔孔排空水水大約需需要的時(shí)時(shí)間,避避免了鉆鉆場(chǎng)、鉆鉆孔盲目目性分配配排水時(shí)時(shí)間。通過(guò)鉆孔涌涌水量計(jì)計(jì)算,每每個(gè)鉆場(chǎng)場(chǎng)鉆孔充充滿水后后,總水水量約為為15mm3左右右;單孔孔平均積積水量約約為0.3m33。每組組鉆孔在在風(fēng)壓、風(fēng)風(fēng)量保證證的情況況下,吹吹水5分分鐘后,基基本可將將孔內(nèi)積積水

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