高壓水射流1課件

WJ-Ⅰ型高壓水射流鉆擴一體化增透技術貴州安和礦業(yè)科技工程股份有限公司匯報內容一、安和公司簡介二、引言三、技術原理四、設備構成五、技術特點

六、適用范圍七、運用效果一、安和公司簡介成立時間公司性質注冊資本金股東結構公司住址2013-3國有股份制企業(yè)2000萬貴州水礦控股集團有限責任公司（27%）中煤科工集團重慶研究院有限公司（25%）貴州省煤礦設計研究院（25%）貴州盤江投資控股（集團）有限公司（23%）貴陽市觀山湖區(qū)長嶺北路國際會展中心D區(qū)C座8樓公司基本情況公司業(yè)務公司以煤礦瓦斯災害防治技術及工程承包為核心，主要從事煤礦瓦斯防治技術、煤層氣開發(fā)利用基礎理論及技術研究與推廣，瓦斯防治工程設計與承包，煤礦安全裝備經營等工作。

一、安和公司簡介公司實力1、2014年5月獲國家發(fā)改委等四部委：煤礦瓦斯防治工程研究中心（國家級）依托建設單位，并獲得政府財政資金1328萬；

2、2013年11月獲貴州省發(fā)改委：貴州省煤礦瓦斯防治工程技術研究中心（省級）依托建設單位；3、2014年6月，貴州省煤監(jiān)局唯一推薦申報國家安全監(jiān)管總局：“安全科技研發(fā)平臺”（國家級）（申報書已經提交）；

4、2014年6月，申報貴州省能源局：“貴州省能源咨詢研究基地”（省級）（申報書已經提交）；

5、2014年7月，貴州省科技廳批準公司入住“中科院貴州科技創(chuàng)新園”（省科技廳直屬）。一、安和公司簡介公司人才及資質1.人才：技術經營及管理人員25人，其中研究員4人、高級工程師2人、博士2人、碩士12人。2.資質：“貴州省礦井瓦斯等級鑒定”和“貴州省節(jié)能評估機構”。

發(fā)展目標公司將在2年內建設完成“煤礦瓦斯防治工程研究中心”，并將形成一個不少于60人左右的專業(yè)科研隊伍，并以此為基礎發(fā)展成為西南地區(qū)一流的瓦斯防治和煤層氣開發(fā)利用專業(yè)化科研機構和示范培訓基地；同時，為政府制定瓦斯防治管理辦法及政策提供技術支撐，不斷提升貴州省乃至西南地區(qū)煤礦瓦斯災害防治科技能力。一、引言

1、增加瓦斯抽采效果、提高瓦斯抽采率是防治瓦斯事故的根本舉措。2、抽放半徑及煤層透氣性是決定鉆孔抽采效果的關鍵因素。增加抽采半徑增加透氣性系數(shù)？？？？高壓水射流鉆擴一體化增透技術二、技術原理高壓水射流鉆擴一體化技術：是在已施工的穿層鉆孔，以高壓水為動力，對鉆孔周圍煤體進行切割、剝離，改變煤層彈性潛能和應力分布，達到卸壓、提高透氣性、增加抽采半徑和促進瓦斯排放的作用，實現(xiàn)降低或消除突出潛能。二、技術原理WJ-I型高壓水射流鉆擴一體化工藝示意圖

二、技術原理WJ-I型高壓水射流鉆擴過程視頻

三、設備構成主要設備：鉆擴一體化系列鉆頭

高壓擴孔系列鉆桿高壓旋轉水尾高壓水泵高壓膠管等附件采用金剛石鉆頭，擴孔噴嘴主要根據高壓水射流理論進行設計。共研制五組不同參數(shù)的擴孔系列鉆頭。

三、設備構成Ф73mm三棱鉆桿

Ф63mm螺旋鉆桿

主要設備：鉆擴一體化系列鉆頭

高壓擴孔系列鉆桿高壓旋轉水尾高壓水泵高壓膠管Ф50mm圓鉆桿

Ф63mm圓鉆桿

三、設備構成主要設備：鉆擴一體化系列鉆頭高壓擴孔系列鉆桿

高壓旋轉水尾高壓水泵高壓膠管等高壓膠管

高壓水泵(31.5MPa、250L/min)

高壓旋轉水尾

選配鉆機

四、技術特點高壓水射流擴孔技術及裝置是在國家“十五”、“十一五”及“十二五”科技攻關：“礦井深部開采安全保障技術及裝備開發(fā)”等研究成果基礎上自主研發(fā)。擁有多項關鍵技術及國家發(fā)明專利。四、技術特點研究成果經國內知名專家鑒定為達到國際先進水平。研究的技術及裝備具有先進性和創(chuàng)新性。獲得煤炭工業(yè)協(xié)會二等獎2項。四、技術特點領銜制定了煤炭行業(yè)標準《穿層鉆孔高壓水射流擴孔技術規(guī)范》。共同編制企業(yè)標準，便于推廣。提出評價指標：擴孔區(qū)域均勻排出煤屑率η煤屑：η煤屑率=T煤屑/T總煤量

四、技術特點技術特點ADBCE依據煤層硬度不同選配系列化鉆頭設備輕便、鉆孔施工后即可擴孔操作方便、不同方向鉆孔均可擴孔，附加工作量少擴孔作業(yè)不會增加作業(yè)人員安全風險5設備的鉆齒、旋轉水尾及系列鉆桿更有利于排渣五、適用范圍適用范圍

WJ-Ⅰ高壓水射流鉆擴一體化技術適用于底板巖巷穿層鉆孔及石門揭煤防突增透，能有效的減少鉆孔工程量和抽采時間。穿層鉆孔底板巖巷石門揭煤

上向鉆孔80~120m、下向鉆孔50~80m，擴孔后的直徑為原來1~3倍。六、運用效果目前已經在淮南、淮北、鐵法等礦區(qū)進行推廣應用淮南淮北鐵法韓城貴州六、運用效果已成功應用高壓水射流擴孔技術的部分礦井列舉：淮南礦業(yè)集團：潘三礦、新莊孜、李嘴孜、張集、謝橋國投新集能源股份有限公司：新集一礦、劉莊煤礦

鐵法煤礦有限公司：大興煤礦陜西韓城礦業(yè)公司：王峰煤礦、下峪口煤礦徐礦集團貴州分公司：容光煤礦、興隆煤礦、花秋煤礦該技術在大斷面、復雜地質條件、下山及急傾斜石門揭煤取得良好效果，安全揭開石門52處；在底板巷穿層預抽煤層瓦斯擴孔近萬米。使用該技術可減少措施區(qū)域鉆孔工程量30%~40%，抽采時間縮短40%左右，實現(xiàn)技術經濟一體化。六、運用效果試驗一：皖北煤電公司祁東煤礦高壓水射流擴孔效果考察（底板穿層抽放）煤層編號煤種地勘瓦斯含量（ml/g.daf）瓦斯壓力P（MPa）瓦斯含量w（m3/t）堅固性系數(shù)f瓦斯放散初速度△P破壞類型9焦煤8.8~11.612.79.1~11.20.19～0.514Ⅳ～Ⅴ試驗內容①：試驗適合一采區(qū)松軟9煤層穿層鉆孔高壓水射流擴孔工藝；②：考察擴孔前后鉆孔瓦斯抽采流量；③：計算擴孔前后，不同抽采時間下有效抽采半徑。

鉆孔布置底板抽放巷向煤層施鉆：共施工10個鉆孔，10×10m、孔徑108mm、鉆孔長度36.6~45.2m。六、運用效果試驗一：皖北煤電公司祁東煤礦高壓水射流擴孔效果考察（底板穿層抽放）擴孔前后單孔平均瓦斯抽采量對比不同時間的抽采半徑對比擴孔后9煤層抽采半徑同比增加1.68~1.72倍；擴孔后鉆孔只需抽采60天即可達到4.5m抽采半徑，平均單孔瓦斯抽放量增加了近3倍。六、運用效果試驗二：新莊孜礦-812井底車場揭煤鉆孔擴孔效果鉆孔百米煤孔瓦斯排放流量衰減曲線擴孔后，瓦斯流量從8L/min增加到100L/min，增加了近22倍，且保持10天不明顯衰減擴孔前擴孔后六、運用效果試驗二：新莊孜礦-812井底車場揭煤鉆孔擴孔效果鉆孔瓦斯流量衰減曲線1#鉆孔的瓦斯衰減系數(shù)為0.1814d-1，進行擴孔后的鉆孔瓦斯衰減系數(shù)為0.0244d-1，前者是后者的7倍多，煤層透氣性極大增強。六、運用效果試驗三：潘三礦1792(3)運順回風聯(lián)巷措施鉆孔效果擴孔鉆孔瓦斯流量衰減曲線煤層透氣性為0.0545m2/(MPa2·d)，屬于較難抽采煤層，擴孔前q僅為0.9L/min，且涌出量衰減很快，擴孔后第二天鉆孔瓦斯涌出初速度最大達6.7L/min，為擴孔前7倍，且擴孔后4天仍然保持較高瓦斯涌出量(2.1~6.7L/min)，水力化擴孔效果明顯。六、運用效果試驗四：潘三礦東四采區(qū)B6煤下向揭煤鉆孔擴孔效果百米鉆孔瓦斯流量衰減曲線經計算，78#鉆孔與59#鉆孔相比，流量增加14倍。擴孔前后，78#孔瓦斯流量衰減系數(shù)分別為0.3829d-1和0.087d-1，透氣性系數(shù)增加了4.4倍。

鉆孔布置擴孔考察孔考察孔六、運用效果擴孔煤量

瓦斯流量

抽采半徑

單孔擴煤量0.6~3.8t，平均1.2t。擴孔形成