井下瓦斯抽采钻孔机械造穴技术研究.pdfVIP

Ｖｏｌ４２Ｎｏ６ 矿业安全与环保 第４２卷　第６期 Ｄｅｃ２０１５　　　　 　　 　　　 ＭＩＮＩＮＧＳＡＦＥＴＹ＆ＥＮＶＩＲＯＮＭＥＮＴＡＬＰＲＯＴＥＣＴＩＯＮ　　　　 　 　　 ２０１５年１２月 赵继展．井下瓦斯抽采钻孔机械造穴技术研究［Ｊ］．矿业安全与环保，２０１５，４２（６）：６６－６８． 文章编号：１００８－４４９５（２０１５）０６－００６６－０３ 井下瓦斯抽采钻孔机械造穴技术研究 赵继展 （中煤科工集团西安研究院有限公司，陕西 西安７１００５４） 摘要：为了解决低渗透性煤层瓦斯抽采困难的问题，通过理论分析和数值模拟研究了提高钻孔瓦斯 抽采效率的主要途径，借鉴煤层气洞穴完井工艺技术，研制了以钻机给进和旋转为动力、适用于井下瓦 斯抽采钻孔的开合机械臂式造穴工具，形成了可在井下煤层瓦斯抽采钻孔内定点位置实现 ６００ｍｍ洞 Φ 穴的工艺技术。在芦岭煤矿的２组造穴钻孔工程试验表明，机械造穴技术能够明显提高钻孔瓦斯抽采 效果，与同一地点的常规瓦斯抽采钻孔相比，造穴钻孔单孔瓦斯抽采浓度提高了２．３１～４．００倍，纯瓦斯 流量提高了２．６３～５．１１倍。 关键词：低渗煤层；瓦斯抽采；机械造穴；数值模拟 中图分类号：ＴＤ７１２　　　文献标志码：Ｂ　　　网络出版时间：２０１５－１２－０１１１：５１ 网络出版地址：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ／ｋｃｍｓ／ｄｅｔａｉｌ／５０．１０６２．ＴＤ１１５１．０３２．ｈｔｍｌ ＳｔｕｄｙｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＣａｖｉｔｙ－ｆｏｒｍｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒＵｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄＧａｓＤｒａｉｎａｇｅＨｏｌｅＤｒｉｌｌｉｎｇ ＺＨＡＯＪｉｚｈａｎ （ＣｈｉｎａＣｏａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｒｏｕｐＸｉ’ａｎＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｘｉ’ａｎ７１００５４，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｄｉｆｆｉｃｕｌｔｇａｓｄｒａｉｎａｇｅｆｒｏｍｔｈｅｃｏａｌｓｅａｍｗｉｔｈｌｏｗｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ，ｓｔｕｄｙｗａｓｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔｏｎｔｈｅｍａｉｎｗａｙｓｆｏｒｉｍｐｒｏｖｉｎｇｇａｓｄｒａｉｎａｇｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｂｙｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ，ｃｏａｌ－ｂｅｄｍｅｔｈａｎｅｗｅｌｌ ｃｏｍｐｌｅｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｗａｓｕｓｅｄｆｏｒｒｅｆｅｒｅｎｃｅ，ａｃａｖｉｔｙ－ｆｏｒｍｉｎｇｔｏｏｌｗｉｔｈａｒｅｔｒａｃｔａｂｌｅａｒｍｗａｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄ，ｗｈｉｃｈｔｏｏｋｔｈｅｄｒｉｌｌ ｆｅｅｄａｎｄｒｏｔａｔｉｏｎａｓｔｈｅｐｏｗｅｒａｎｄｗａｓｓｕｉｔａｂｌｅｔｏｄｒｉｌｌｇａｓｄｒａｉｎａｇｅｈｏｌｅｓ，ｗｉｔｈｔｈｉｓｃａｖｉｔｙ－ｆｏｒｍｉｎｇｔｏｏｌ， ６００ｍｍｃａｖｉｔｙ－ Φ ｆｏｒｍｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｃａｎｂｅａｃｈｉｅｖｅｄａｔａｆｉｘｅｄｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄｇａｓｄｒａｉｎａｇｅｈｏｌｅｓ．Ｔｈｅｃａｖｉｔｙ－ｆｏｒｍｉｎｇｄｒｉｌｌｉｎｇｔｅｓｔｉｎ ＬｕｌｉｎｇＣｏａｌＭｉｎｅｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｃａｖｉｔｙ－ｆｏｒｍｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒｃｏａｌｇａｓｄｒａｉｎａｇｅｄｒｉｌｌｉｎｇｃａｎｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｇａｓｄｒａｉｎａｇｅ，ａｎｄｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｇａｓｄｒａｉｎａｇｅｄｒｉｌｌｉｎｇ，ｔｈｅｇａｓｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆａｓｉｎｇｌｅ