定向钻孔技术在采空区瓦斯抽采的应用研究
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更新于2024-09-03
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"采空区顶板高位定向钻孔抽采技术研究"
文章深入探讨了针对采空区瓦斯治理的一项关键技术——采空区顶板高位定向钻孔抽采技术,旨在解决上隅角瓦斯超限的问题,保障矿井安全高效生产。在煤矿开采过程中,随着产能和开采深度的增加,采空区瓦斯涌出问题日益严重,对矿井安全构成重大威胁。传统的治理方法如地面井、专用尾巷、顶板高抽巷等由于投资成本高、维护困难等原因,在实际应用中受限。
文章特别强调了定向钻进技术的进步,该技术因其轨迹可控、施工成本低和覆盖区域广泛等优点,已经成为长距离大孔径钻孔抽采瓦斯的重要手段。针对采空区瓦斯,作者通过数值模拟分析了寺河矿E5302工作面顶板的破坏规律,发现距回风侧75米范围内,不同位置存在张拉破坏的高度关系,从而确定了抽采钻孔的合理布置层位,即距顶板垂直距离30~45米。
在此基础上,文章介绍了实施顶板高位定向钻孔抽采的具体过程。通过现场试验,上隅角瓦斯浓度得到有效控制,保持在0.4%左右,这证明了该技术在防止瓦斯超限方面的有效性。研究表明,采空区上覆岩层的破坏会产生垮落带、断裂带和弯曲下沉带,形成一个闭合的“O”型圈,成为瓦斯运移和积聚的主要通道。因此,利用高位定向钻孔能够更精准地捕捉到这些区域,提高瓦斯抽采效率。
该技术的应用不仅减少了瓦斯积聚的风险,降低了通风负压导致的瓦斯泄漏,而且优化了矿井的安全生产环境,降低了治理成本,对于提高矿井安全性和经济效益具有重要意义。然而,要实现这一技术的广泛应用,还需要进一步研究和优化钻孔设计、钻进工艺以及抽采系统的完善,确保其在不同地质条件下的适应性和稳定性。
采空区顶板高位定向钻孔抽采技术是一种创新的瓦斯治理方法,通过精确控制钻孔轨迹和位置,有效地解决了上隅角瓦斯超限问题,为矿井的安全生产提供了有力保障。未来,这项技术有望在更多矿井中得到推广,为煤矿瓦斯治理提供新的解决方案。
2020-05-07 上传
2020-05-19 上传
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