钻孔设计优化方案.docVIP

寺河矿瓦斯抽采钻孔设计优化方案 引 言 矿。煤层地质构造煤层透气性，煤层瓦斯压力大、含量高，测定的最大煤层瓦斯压力为MPa，瓦斯含量为m3/t，采煤层瓦斯，取得了良好的效果。近年来煤矿的工程实践表明，该技术可以为了瓦斯抽采钻孔，特制定本 规范性引用文件 AQ 102-2006 煤矿瓦斯抽采基本AQ 1027-2006 煤矿瓦斯抽规范 -2008 煤矿瓦斯抽采工程设计规范 目的对区域，采取钻孔煤层瓦斯，降低煤层瓦斯含量和压力，区域性消除突出危险性。 原则 3.1 千米定向钻机优先大面积覆盖（必须探顶探底）、国产钻机加密消突的原则。 3.2 回采工作面顺层钻孔、高位钻孔使用履带K5、K6钻机，掘进工作面超前钻孔使用防突钻机、履带K5钻机，岩巷穿层钻孔使用解体K5、K6钻机施工的原则。 3.3 坚硬煤体采用光钻杆、破碎煤体采用肋骨钻杆、软煤采用螺旋钻杆的原则。 3.4 瓦斯抽采钻孔应尽量布置为仰角孔的原则。 4 千米钻机钻孔设计优化方案 4.1 区域递进式定向钻孔设计优化方案 区域递进式模块抽采钻孔覆盖范围为400米（长）*330米（宽），宽度根据工作面宽度变化，钻孔开孔间距为0.5米，孔底间距为15米（垂距）。 优化前：钻场内共布置14个钻孔，钻孔主孔深度为330-510米不等，每个主孔施工两个分支，钻孔主孔加分支工程量约为14192米，每个钻孔需要进行探顶探底，则每个钻场共计总工程量为14192*2=28384米。一台钻机按每月施工7000米计算，则施工一个钻场需要时间为120天，成本为85.4万元，人工、水、电未计算在内。 优化后：钻场内共布置10个钻孔，钻孔主孔深度为330-496米不等，每个主孔施工三个分支，钻孔主孔加分支工程量约为12644米，每个钻孔需要进行探顶探底，则每个钻场共计总工程量为12644*2=25288米。一台钻机按每月施工7000米计算，则施工一个钻场需要时间为108天，成本为72.6万元，人工、水、电未计算在内。 效果对比：采用优化后的模块递进式定向钻孔抽采，按每年施工20个千米钻场计算，则一年可节约成本281.6万元。 4.2 集中条带式定向钻孔设计优化方案 集中条带式定向钻孔覆盖范围为600米-800（长）*145-165米（宽），钻孔开孔间距为0.5米，孔底间距为5-8米（垂距）。 优化前：钻场内共布置23个钻孔，钻孔主孔深度为800米，每个钻场工程量约为18400米，每个钻孔需要进行探顶探底，则每个钻场共计总工程量为18400*2=36800米。一台钻机按每月施工7000米计算，则施工一个钻场需要时间为158天，钻孔覆盖区域煤体含量降至8m3/t以下（按原始煤体瓦斯含量14m3/t计算）则需要抽放212天。故一个钻场开始施工至将至8m3/t以下需要370天。800米双巷掘进需要89天（每天20米计算），从钻孔开始施工至掘进结束共计需要459天。 优化后：钻场内共布置23个钻孔，巷道两侧钻孔主孔深度为800米，巷道迎头及横川内钻孔主孔深度为400米，每个钻场工程量约为14800米，每个钻孔需要进行探顶探底，则每个钻场共计总工程量为14800*2=29600米。一台钻机按每月施工7000米计算，则施工一个钻场需要时间为127天，正巷及迎头钻孔覆盖区域煤体含量降至8m3/t以下（按原始煤体瓦斯含量14m3/t计算）则需要抽放133天。故双巷迎头及横川从开始施工钻孔至将至8m3/t以下需要260天。400米双巷掘进需要45天（每天20米计算），从钻孔开始施工至掘进结束共计需要305天。 剩余400米巷道再施工一轮集中条带式钻孔需要31天，钻孔覆盖区域煤体含量降至8m3/t以下（按原始煤体瓦斯含量10m3/t计算，受两侧掩护孔影响）则需要抽放26天。400米双巷掘进需要45天（每天20米计算），从钻孔开始施工至掘进结束共计需要102天，双巷掘进800米从钻孔开始施工至掘进结束共计需要407天。 效果对比：采用优化后的集中条带式定向钻孔抽放，比原先设计方式下的抽放效果，可缩短42天。 5 国产钻机钻孔设计优化方案 5.1 采煤工作面顺层钻孔设计优化方案 采煤工作面长度为220米时，采面顺槽巷道顺层钻孔设计深度为150米，采煤工作面长度为300米时，采面顺槽巷道顺层钻孔设计深度为200米，对于工作面切眼布置的顺层钻孔设计深度为150米，以走向长度为1000米，倾向长度为220米工作面为例进行对比。 优化前：工作面两侧顺槽巷道及工作面切眼钻孔开孔间距均为3米，开孔高度均为1.5米，则施工完一个工作面所需的顺层钻孔工程量为105000米。 优化后：工作面两侧顺槽巷道外侧500米钻孔开孔间距为5米，