千米定向钻机在西坡煤矿瓦斯抽采中的应用.pdfVIP

2013年第 1期 煤 炭 科 技 No．1 2013 COAL SCIENCE TECHNOLOGY MAGAZINE 61 文章编号：1008—3731(2013)01-0061-03 年米定 钻机在万坡爆矽 瓦断 采 中的应用 万 军 (徐州矿务集团有限公司 庞庄煤矿 ，山西 吕梁 033300) 摘 要：详细介绍了西坡煤矿5101工作面采用ZDY6000LD千米定向钻机进行瓦斯抽采的情 况。该矿通过使用千米定向钻机，瓦斯治理取得了良好效果。 关键词：瓦斯抽采 ；千米定向钻机 ；应用 中图分类号：TD712~．62 文献标志码 ：B 西坡煤矿井 田面积 44．9676km，设计可采储 接底为砂质泥岩，厚约2．03～3．5m。灰黑色 。含砂 量 1．39亿 t。绝对瓦斯涌出量为47．66in／min，相对 不均匀，局部有粉砂岩薄层，含少量植物碎片化石。 瓦斯涌出量为20．23nl／t，属高瓦斯矿井。矿井地面 2 钻场施工及钻孔布置 建有永久抽放泵站，采用高低负压两套系统实施瓦 斯抽采 ，抽采能力为732in／rain。工作面原采用 2．1 钻场位置 ZDY2000S钻机施工抽采孔 ，因扭矩小 ，钻进距离 第一处钻场设计在5100进风巷拐角处 ，共钻进 短，同时钻机缺乏导向系统，钻具钻进时无法随着煤 4个钻孔；第二处钻场设计在 5100进风巷第十九横 层的起伏情况进行相应调整，大多数钻孔的有效深 贯向外55Ill处，共钻进5个钻孔；其他钻场开始全部 度不能满足要求，瓦斯抽采浓度及流量一直达不到 沿5100进风巷横贯实施定向钻进 ，每处横贯设一个 设计要求。为确保瓦斯抽采利用及抽采效果，2012 钻场 ，共施工钻孔5个 。 年6月起采用ZDY6000LD千米定向钻机 ，选择5101 2．2 钻孔布置方式 工作面作为首个施工地点，实施定向钻进，进行瓦斯 不重新掘进钻场，直接沿煤层倾向掘送长钻孔 抽采。 至煤层 内，钻孔与底板水平夹角为0。，高2nl，垂直 于煤层开孔，沿倾向布置，孔深不低于300ITI，每隔 1 施工地点地质情况 50in左右布置一个钻场 ，钻孔开孔直径 115mm，8in 5101工作面位于一采区。根据地质资料显示， 后以 108mm钢管封孔 ，在四通钢管内实施钻进， 一 采区预计瓦斯含量高达8．19in。／t。为取得实测原 成孑L孔径96mm。 始资料，并提供开采技术支持 ，选择该区域进行瓦斯 2．3 千米定向钻机施工工艺 抽采及效果检验 ，区域钻孔轨迹设计布置如图1所示。 钻孔采用全液压钻机、湿式钻进工艺施工，供水 由矿井静压水管系统供给，储存至专用水箱后 ，利用 ／| j9 泥浆泵二次加压水力驱动钻进 ，一般正常钻进在2 旺 凶 5100已采工 面 MPa左右，施工原理如图2所示。 2号钻场轨迹 【 B I／ I ， ／ ：： ：1 ， ／ ／| 1号钻场鞠 图1 51O1区域钻孔轨迹示意 工作面直接顶以砂质泥岩和泥岩为主，厚约0．5～ 1．5m；老顶为中砂岩，厚4．73—8．52ITI。灰 白色 ， 含暗色矿物及黑色有机质，下部较细，泥质胶结。直