顺层钻孔抽放瓦斯是什么?关于顺层钻孔抽放瓦斯的详细介绍

创闻科学2020-11-16 15:28:57

顺层长钻孔瓦斯抽放技术是当前国内外最为先进的抽放方式之一,通过多年的探索、研究,已在施工设备、技术和抽放工艺方面都取得了很大的进展。过去我国的顺层长钻孔的成孔深度较小,抽放效果差,尤其是松软、低透气性煤层钻孔深度难以达到设计深度,严重制约着瓦斯治理水平的提高。对此,国内外相互合作,积极研究解决方案,目前提高顺层钻孔抽采瓦斯效率的主要方法有扩大钻孔直径、钻孔控制预裂爆破或采用交叉钻孔布置等。

基本定义

顺着煤层的走向或者倾向方向而打的钻孔,这样的钻孔只在这一层煤里面,不会穿到顶底板岩层中或者其他煤层中,利用顺层钻孔抽放采空区高处的高浓度瓦斯,提高抽放效率。

适用范围

顺层钻孔抽放瓦斯这一瓦斯抽采技术适用于瓦斯突出矿井,薄煤层、厚煤层,也用于透气性较好,煤质较硬的易抽采的煤层,对于低透气性的软煤层不能适用。

顺层钻孔抽放瓦斯优缺点

顺层钻孔抽放瓦斯的优点

①顺层钻孔抽放采空区瓦斯能有效地降低瓦斯压力。

②利用顺层钻孔抽放本煤层的卸压瓦斯,可以解决回采过程中落煤产生的瓦斯,是解决煤机落煤时瓦斯超限的有效办法。

③对于防治采煤工作面煤与瓦斯突出、降低回采过程中的瓦斯涌出量、大幅度减少回采中的局部防突工作量以及加快回采速度大幅减少采煤工作面的瓦斯防治时间,从而提高采煤工作面和运输巷的安全施工进度。

顺层钻孔抽放瓦斯的缺点

①方法具有局限性。

②由于受钻孔夹角及漏气的影响,顺层孔抽放效果受钻孔夹角及漏气的影响。

③对于松软突出煤层,由于受煤层起伏、地质构造、煤层瓦斯、煤层力学性质、煤层厚度、钻机具能力、施工工艺等因素影响,在顺层钻孔施工中,钻孔深度往往达不到设计深度,致使采煤工作面经常出现预抽“空白区”。

顺层钻孔施工质量保障技术

稳固钻机

稳固钻机时,钻机底部最好用垫木垫在实底上,然后用立柱控制钻机位置,防止钻机在钻进过程中震动钻机震动会导致钻杆在钻进过程中摆动或闪动,形成钻孔偏离中心,孔壁不平直,增加阻力,削弱前进能力,孔壁受钻杆摆动影响而破坏,增加跨孔、堵孔的形成条件。因此,钻机是否稳固好是打钻前的重要环节,也可以说是保障钻孔施工质量的前提条件。

风压及风量充足

正如前面提到的选择合适的供风参数对钻孔的施工十分重要。排碴的好坏,直接关系到钻孔的成败排碴不好,不仅造成堵孔、卡钻,而且会磨擦发热产生高温,严重时导致钻孔内起火,带来安全隐患。钻孔排碴的好坏主要依托两个条件:打钻风压和风量。风压和风量的选择需要根据具体情况进行确定,通过实际施工和观测即可得出当前风压和风量是否能够满足打钻需求。当井下压风满足不了时,必须采区安装井下移动空气压缩机进行解决。

掌握给进压力及钻进速度

钻机给进压力的极限是固定的,不同层段要掌握不同的给进压力,压力升高的主要原因有换层、孔内出现堵孔、钻具损坏断钻头钻杆。当给进压力突然升高时必须采取果断措施,一是停止钻进,进行压风排碴;二是撤钻退钻。

顺层钻孔抽放瓦斯应用过程中注意事项

顺层抽放钻孔参数的确定要根据煤层赋存状况、工作面布置、采掘接替、钻孔施工设备、现场施工条件等因素综合确定,顺层抽放钻孔采取“大直径、长钻孔、长花管、长封孔”。

顺层钻孔在松软、低透气性煤层施工过程中常见的问题有喷孔、跨孔、卡钻和顶钻,严重的会诱发煤与瓦斯突出。喷孔是高压瓦斯气流向孔口喷出,承压瓦斯携带的煤粉直接冲向巷道对帮,孔口烟雾迷漫,并伴随煤炮声和气流冲击声,短则几分钟,长则持续20多分钟,表现为脉冲形式,喷出的煤粉在孔口附近形成锥状堆积,最多达到一吨或更多造成巷道瓦斯超限。喷孔往往伴随着跨孔、卡钻和顶钻的出现,无法继续钻进,甚至会演变成事故。