本煤层采前抽采瓦斯方法.ppt

三、顺层钻孔抽采瓦斯方法 交叉钻孔预抽 布置方法 顺层钻孔直径为90～120mm，顺层钻孔间距2~5m； 交叉钻孔抽采瓦斯的有效钻孔垂直间距以小于8倍钻孔直径为宜，在现场进行交叉钻孔抽采瓦斯时，可采用4倍钻孔直径的垂直距离进行抽采。 钻孔可采用聚氨酯等高分子材料封孔，封孔深度在10m以上，封孔段长度不小于3m，抽采负压在13kPa以上。 三、顺层钻孔抽采瓦斯方法 交叉钻孔预抽 适用条件 交叉钻孔在交叉区内相互作用，使得钻孔周围的塑性应力圈半径加大，相当于加大了抽采钻孔直径； 斜向钻孔是斜向工作面布置的，作用时间比平行钻孔要长，进而提高煤层瓦斯抽采效果； 钻孔间通过裂隙相互连通，塌孔后还可从邻近钻孔抽出瓦斯。 四、枝状长钻孔抽采瓦斯 方法 四、枝状长钻孔抽采瓦斯方法 钻进设备 四、枝状长钻孔抽采瓦斯方法 钻进工艺 四、枝状长钻孔抽采瓦斯方法 高压水通过钻杆输送至孔内马达，孔内马达内部的转子在高压水的冲击作用下转动。在钻进的过程中，只有钻头的旋转运动，从而减少了钻杆与钻孔的摩擦阻力，降低了钻机的负载。孔内马达的弯接头是关键部位，它和钻杆间有一定的夹角，由于弯接头的作用，成为一条偏向弯接头方向的空间曲线。通过选择不同的规格（通常为0.75°、1.25°、1.5°、2°，这个度数指的是钻杆每前进3m所能变化的最小值）的弯接头可以改变钻孔曲率半径，在适当的位置还可进行分支钻孔的钻进。 配套的测量系统主要测量的参数为方位角、倾角和弯接头方向 。 应用实例 四、枝状长钻孔抽采瓦斯方法 山西大宁矿为原晋城市大宁一号矿井。开采的3#煤层厚度2.21～6.97 m，平均4.45 m，煤的坚固性系数f=1～2，该煤层富含瓦斯，煤层瓦斯含量11.15～16.53 m3/t，煤层瓦斯压力0.69～1.16 MPa，煤层渗透率1.3～1.95 md。VLD定向钻机从2003年4月开始在大宁矿调试、运行，到2004年9月底，VLD钻机已经完成了定向钻孔160个，总进尺达到了112716 m；最长的VLD定向钻孔达到了1005 m（深度），多数钻孔的长度在800 m（深度）以上。 应用实例 四、枝状长钻孔抽采瓦斯方法 大宁矿井在T106钻场布置的1#抽放钻孔共抽放661d，单孔累计抽放纯瓦斯量447.45万m3 应用实例 四、枝状长钻孔抽采瓦斯方法 不同长度钻孔的抽采效果 不同抽采时间的抽采效果 五、提高采前抽采瓦斯效果的技术途径 主要途径 五、提高采前抽采瓦斯效果的技术途径 主要包括：地面钻井压裂技术、深孔松动爆破技术、水力冲孔技术、水力割缝技术、水力冲孔孔群增透技术等 。 采前抽采煤层瓦斯的效果主要取决于煤层透气性的大小和钻孔密封的效果，因此提高采前抽采煤层瓦斯的效果应从这两个方面分析。 提高封孔效果 五、提高采前抽采瓦斯效果的技术途径 穿层钻孔与顺层钻孔，因钻孔开孔处煤岩体的性质不同，在封孔上有不同的要求。 穿层钻孔在煤层顶（底）板的岩层中开孔，孔口岩体完整、致密，可采用水泥浆封孔。封孔长度以钻孔所在的岩层巷道周围的塑性区范围来确定，塑性区内的岩体经历过集中应力的作用，岩体已遭破坏，内部产生了裂隙，必然有部分裂隙与巷道连通；封孔较短，抽采负压势必吸进巷道内的空气，降低抽采浓度，影响抽采效果。塑性区的范围通常为巷道相当直径的2.5倍以上，穿层钻孔的封孔深度应大于巷道周围塑性区的半径，且通常情况下不小于8m。 顺层钻孔孔口岩体破碎、裂隙发育，可采用水泥浆混合聚氨酯封孔。封孔长度应大于巷道周围塑性区的半径，不小于10m。 钻孔喷孔孔群增透方法 五、提高采前抽采瓦斯效果的技术途径 在钻孔施工过程中采用高压水力诱导喷孔，排出煤体，在孔群范围内形成若干个喷孔孔洞；孔群范围内煤体内卸压，提高煤体的透气性，增强瓦斯抽采的效果。 抽瓦斯 排瓦斯、煤、水 钻机 安全保障：在孔口安装“导喷系统”来控制。 钻孔喷孔孔群增透方法 五、提高采前抽采瓦斯效果的技术途径 钻孔喷孔孔群增透原理 采用高压水诱导钻孔喷孔，在孔群范围内形成若干个喷孔孔洞；孔群范围煤体应力重新分布，并在集中应力的作用下破坏，集中应力转移到孔群范围以外的煤体中；孔群范围煤体裂隙萌生、扩展、贯通，并煤体向邻近的喷孔孔洞流变、膨胀、变形，孔隙裂隙系统膨胀扩容，裂隙张开，孔群范围煤体的透气性增加。 孔群增透效果均匀性相对较差，通常是靠近喷孔孔洞的增透效果好，远离喷孔孔洞的增透效果相对较差。穿层钻孔孔群增透瓦斯抽采技术是建立在原钻孔布置基础之上的，虽不能减少瓦斯治理的钻孔工程量，但可显著提高抽采效率，缩短瓦斯预抽时间。 钻孔喷孔孔群增透方法 五、提高采前抽采瓦斯效果的技术途径 施工方法 率先喷孔的钻孔，其周围的煤体“自突”的能量得以部分释放，在其周围钻孔发生喷孔的概率降低。