千米定向钻机在屯兰矿瓦斯治理中的应用.pdfVIP

2010年第 2期 煤矿支护 石 家 庄 中 煤 杯 参 评 论 文 千米定向钻机在屯兰矿 瓦斯治理中的应用 钟廷盛 [山西焦煤集 团公司 屯兰煤矿 ，山西 古交 030206] 摘 要 通过对屯兰矿煤层的地质与瓦斯分析，结合多年钻孔施工经验，采用千米 定向钻机施工，优化钻孔设计 解决高瓦斯矿井煤层深孔和掘进预抽施工的难题。 关键词 掘进预抽 孔 内马达 钻进机理 测量技术 钻孔定位 通过对 ZDY--6000ID型深孑L定向千米 1 地质概况 钻机水平长钻孑L抽放效果的数字模拟及综合 监测分析，确定屯兰矿井瓦斯预抽钻孔的布 屯兰煤矿位于LLI西省古交市西部，井 田 置 ，如图 1所示 。 分布大致呈五边形，东西宽 1lkm，南北长 12kni，面积80km2。井田内含煤地层为山西 组和太原组，共含煤 18层，其 中2 、7#、 8 、9煤层为可采层。现在矿井主采 2 、 8煤层，2煤层平均厚度为 3．27m，8煤层 平均厚度 3．45m。2 煤层原始瓦斯压力为 0．5～0．7MPa，瓦斯含量为 l3．57 ／t，透气 图 1 掘进巷遁双夹钻孔 性系数为 2．64 ／(MPa ·d)，8 煤层原始 采空区高位穿层钻孔：根据采空区瓦斯 瓦斯压力为 0．5～1．9，瓦斯含量在 8．63～ 治理经验 ，结合千米钻机 的钻进特点，在工 15．19m。／t之 间，透 气 性 系 数 为 3．632 作面的回风巷侧采用定向钻进技术在 2煤 m。／(MPa ·d)，均属可抽放煤层 。2010年 层的顶部岩层内向工作面后方打顶板走向长 矿井绝对瓦斯涌 出量为 238．09m3／min，相 钻孔至采空区上部的裂隙带，实施长壁面采 对瓦斯涌出量为 41．41m ／t，属高瓦斯矿 空区的瓦斯抽放 。钻孔布置如图2所示。 井 。 呷风巷 2 瓦斯抽放方法的选择 一 屯兰矿区矿井瓦斯主要来源于开采层 2煤层的瓦斯涌出，部分来源于邻近层的 瓦斯涌出和围岩的瓦斯涌出，抽放瓦斯方法 以预抽本煤层瓦斯为主。 进风巷 预抽排放煤体瓦斯会让煤体发生收缩变 图2 采空区高位穿层钻孔布置 形。当煤体原 占据的空间体积不变时，煤体 在抽放过程中对钻孔的抽放负压、甲烷 收缩引起 了原有裂隙的加大，又产生了新的 浓度、抽放量等参数进行监测，并根据监测 裂隙，最终使煤层的透气性增大。因此，长 结果对钻孔抽放状态进行调整，达到最佳抽 时问的预抽可 以取得更好的效果。 放状态。 54 煤矿支护