钻扩一体化卸压增透技术在桑树坪煤矿的应用研究
发布时间：2022-10-03 22:03
陕西陕煤韩城矿业有限公司桑树坪煤矿3#煤层透气性差,属罗难抽采煤层,煤体松软,突出类型为地应力半导型;原可作为保护层开采的上覆2#煤层和下部11#层经鉴定为突出煤层,矿井不能继续采用开采保护层作为消除3#煤层突出危险性的区域突措施,需要研究新的治理3#煤层瓦斯的方案,为公司具有相似煤层赋存条件的煤层瓦斯治理提供技术支撑。论文以桑树坪煤矿试验区的地质资料为基础。研究确定在底板岩巷利用高压水射流钻扩一体化卸压增透技术施工穿层钻孔,利用矿井抽采系统预抽3#煤层待掘巷道条带瓦斯,验证其在桑树坪煤矿单一煤层防治煤与瓦斯突出中的效果。论文测定了试验区3#煤层瓦斯基本参数,为试验后期效果对比提供了有力的依据;理论分析了试验区底板岩巷相对于上覆掘进煤巷的合理水平位置及法相距离。研究表明,底板岩巷的合理布置,即可以对上覆煤体进行有效卸压,又可以减少穿层钻孔施工的工程量;通过对高压水射流钻扩一体化技术考察发现,此技术能使试验区钻孔瓦斯流量衰减系数减小1～5倍,钻孔瓦斯涌出量提高1倍,钻孔抽采浓度提高1倍、单孔抽采提高0.6倍,钻孔抽采半径提高0.3倍,水力扩孔排出了大量煤屑,增大了煤层内部自由空间,卸除了...
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 研究意义
1.3 国内外研究现状
1.4 研究内容及技术路线
2 矿井及试验区概况
2.1 矿井概况
2.2 试验区域概况
3试验区3#煤层瓦斯基本参数测定
3.1 瓦斯基本参数实验室测试
3.2 瓦斯压力测定结果
3.3 瓦斯含量测定结果
3.4 百米煤孔初始瓦斯涌出量及衰减系数结果
3.5 小结
4 穿层钻孔钻扩一体化卸压增透工艺及技术参数研究
4.1 煤巷条带底板岩巷合理位置数值模拟分析
4.1.1 底板巷法向距离
4.1.2 底板巷水平位置
4.2 高压水射流钻扩一体化装置及工艺
4.2.1 高压水射流钻扩一体化装置简介
4.2.2 高压水射流扩孔流程及步骤
4.2.3 高压水射流工艺参数确定
4.3 3~#煤层穿层钻孔及穿层扩孔钻孔抽采半径考察
4.3.1 普通穿层钻孔有效抽采半径考察方案
4.3.2 普通穿层钻孔抽采半径检验验证
4.3.3 穿层扩孔钻孔有效抽采半径考察方案
4.3.4 穿层扩孔钻孔抽采半径检验验证
4.4 高压水射流钻扩一体化卸压增透工艺参数考察
4.4.1 高压水射流扩孔效果初步试验方案
4.4.2 高压水射流扩孔效果初步试验效果
4.4.3 高压水射流扩孔卸压增透扩大试验方案
4.4.4 扩大试验预抽效果分析
4.5 小结
5 底板岩巷穿层扩孔钻孔预抽区域防突效果检验
5.1 预抽效果达标评判要求及考察指标
5.1.1 预抽效果达标评判要求及评价单元划分原则
5.1.2 预抽效果达标评判评价指标
5.2 高压水射流扩孔卸压增透措施现场实施情况
5.2.1 底板巷穿层扩孔钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域措施执行流程
5.2.2 4321底板巷穿层扩孔钻孔设计及施工情况
5.3 4321底板巷穿层扩孔钻孔施工及抽采情况
5.4 评价单元效果检验情况及掘进情况分析
5.5 小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
致谢
参考文献
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]高瓦斯突出矿井卸压开采瓦斯综合治理实践[J]. 邓东生,彭行球,孙颢,任波,李志兵. 能源与环保. 2019(08)
[2]水力冲孔技术在煤层中的卸压增透作用试验研究[J]. 刘金根,唐建平,桂小玲. 煤炭技术. 2019(08)
[3]低渗煤层高压水射流割缝强化瓦斯抽采技术研究[J]. 刘志伟. 中国安全生产科学技术. 2019(07)
[4]基于现场试验的水力冲孔在低透性突出煤层的卸压增透效果研究[J]. 赵承方,王金宝. 煤炭与化工. 2019(07)
[5]金佳矿立体式分源瓦斯抽采技术应用[J]. 李复忠,陈安民. 现代矿业. 2019(07)
[6]基于钻孔应力分析的水力割缝增透技术研究[J]. 吴小娃. 煤矿现代化. 2019(05)
[7]高瓦斯低透气性煤层深钻孔高压水力割缝增透技术[J]. 梁银权,王进尚,冯星宇. 煤炭工程. 2019(06)
[8]水力冲孔煤层增透技术在余吾矿的研究与应用[J]. 孙淼. 煤炭技术. 2019(06)
[9]综采工作面本煤层瓦斯治理技术应用[J]. 张猛. 山东煤炭科技. 2019(05)
[10]马兰矿综采工作面瓦斯抽放技术研究[J]. 孙贝贝. 煤矿现代化. 2018(06)
本文编号：3684900
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 研究意义
1.3 国内外研究现状
1.4 研究内容及技术路线
2 矿井及试验区概况
2.1 矿井概况
2.2 试验区域概况
3试验区3#煤层瓦斯基本参数测定
3.1 瓦斯基本参数实验室测试
3.2 瓦斯压力测定结果
3.3 瓦斯含量测定结果
3.4 百米煤孔初始瓦斯涌出量及衰减系数结果
3.5 小结
4 穿层钻孔钻扩一体化卸压增透工艺及技术参数研究
4.1 煤巷条带底板岩巷合理位置数值模拟分析
4.1.1 底板巷法向距离
4.1.2 底板巷水平位置
4.2 高压水射流钻扩一体化装置及工艺
4.2.1 高压水射流钻扩一体化装置简介
4.2.2 高压水射流扩孔流程及步骤
4.2.3 高压水射流工艺参数确定
4.3 3~#煤层穿层钻孔及穿层扩孔钻孔抽采半径考察
4.3.1 普通穿层钻孔有效抽采半径考察方案
4.3.2 普通穿层钻孔抽采半径检验验证
4.3.3 穿层扩孔钻孔有效抽采半径考察方案
4.3.4 穿层扩孔钻孔抽采半径检验验证
4.4 高压水射流钻扩一体化卸压增透工艺参数考察
4.4.1 高压水射流扩孔效果初步试验方案
4.4.2 高压水射流扩孔效果初步试验效果
4.4.3 高压水射流扩孔卸压增透扩大试验方案
4.4.4 扩大试验预抽效果分析
4.5 小结
5 底板岩巷穿层扩孔钻孔预抽区域防突效果检验
5.1 预抽效果达标评判要求及考察指标
5.1.1 预抽效果达标评判要求及评价单元划分原则
5.1.2 预抽效果达标评判评价指标
5.2 高压水射流扩孔卸压增透措施现场实施情况
5.2.1 底板巷穿层扩孔钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域措施执行流程
5.2.2 4321底板巷穿层扩孔钻孔设计及施工情况
5.3 4321底板巷穿层扩孔钻孔施工及抽采情况
5.4 评价单元效果检验情况及掘进情况分析
5.5 小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
致谢
参考文献
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]高瓦斯突出矿井卸压开采瓦斯综合治理实践[J]. 邓东生,彭行球,孙颢,任波,李志兵. 能源与环保. 2019(08)
[2]水力冲孔技术在煤层中的卸压增透作用试验研究[J]. 刘金根,唐建平,桂小玲. 煤炭技术. 2019(08)
[3]低渗煤层高压水射流割缝强化瓦斯抽采技术研究[J]. 刘志伟. 中国安全生产科学技术. 2019(07)
[4]基于现场试验的水力冲孔在低透性突出煤层的卸压增透效果研究[J]. 赵承方,王金宝. 煤炭与化工. 2019(07)
[5]金佳矿立体式分源瓦斯抽采技术应用[J]. 李复忠,陈安民. 现代矿业. 2019(07)
[6]基于钻孔应力分析的水力割缝增透技术研究[J]. 吴小娃. 煤矿现代化. 2019(05)
[7]高瓦斯低透气性煤层深钻孔高压水力割缝增透技术[J]. 梁银权,王进尚,冯星宇. 煤炭工程. 2019(06)
[8]水力冲孔煤层增透技术在余吾矿的研究与应用[J]. 孙淼. 煤炭技术. 2019(06)
[9]综采工作面本煤层瓦斯治理技术应用[J]. 张猛. 山东煤炭科技. 2019(05)
[10]马兰矿综采工作面瓦斯抽放技术研究[J]. 孙贝贝. 煤矿现代化. 2018(06)
本文编号：3684900
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