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2、超前钻孔预抽瓦斯 (1)工作面局部防突措施——《细则》第97、104、109条 : 1)当作为井巷揭煤、采掘工作面的局部防突措施时,超前预抽钻孔的钻孔直径、钻孔长度和钻孔控制范围与超前排放钻孔完全相同。 2)《细则》第96条:实施超前钻孔预抽瓦斯、超前钻孔排放瓦斯、水力冲孔措施的揭煤工作面与突出煤层间的最小法向距离均为5m。 3)《细则》第64条第七款:煤巷掘进和采煤工作面距未区域预抽、或预抽防突效果无效区域的边界≮20m。 (2)预抽煤层瓦斯区域防突措施 ——《细则》第60、64、66、67条 : 1)预抽煤层瓦斯区域防突措施 预抽类别 钻孔特征 预抽有效控制范围 地面井预抽煤层瓦斯 定向长 钻孔 P瓦≥3MPa且无保护层开采、不能远程操控打钻的区域。 预抽煤巷条带 煤层瓦斯 控制煤巷前方≥300m及煤巷两侧轮廓线外15m范围(±5) 顺层钻孔 控制煤巷前方≥60m及煤巷两侧轮廓线外15m范围(±5) 穿层钻孔 控制整条煤层巷道及煤巷两侧轮廓线外15m范围(±5) 预抽井巷揭煤区域的煤层瓦斯 穿层钻孔 距煤层法距7m前实施;控制石门、井筒揭煤处巷道轮廓 线外12m(急倾斜煤层底部或下帮6m),只能分段实施的,各段能控制揭煤面前方≮ 20m的煤层。 预抽区段煤层瓦斯 穿层钻孔 控制区段内整个回采区域、两侧回采巷道及其外侧轮廓线外15m范围(±5 倾斜、急倾斜:上帮20m,下帮10m ) 顺层钻孔 预抽回采区煤层瓦斯 顺层钻孔 控制整个回采区域的煤层,有条件优先用定向钻机施工 穿层钻孔 预抽区段煤层瓦斯区域防突措施缓倾斜、近水平煤层控制范围 预抽区段煤层瓦斯区域防突措施倾斜、急倾斜煤层控制范围 穿层(上图)、顺层(下图)钻孔预抽回采区域煤层瓦斯区域防突措施控制范围 2)顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯——作为区域防突措施的条件 《细则》第65条: ①比《规程》条件收紧,但为资质中介留了窗口。 有下列条件之一的突出煤层,不得将顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯作为区域防突措施: (一)新建矿井经建井前评估有突出危险的煤层,首采区未按要求测定瓦斯参数并掌握瓦斯赋存规律的; (二)历史上发生过突出强度大于 500t/次的; (三)开采范围内 f<0.3 的;f 为 0.3~0.5,且埋深大于 500m的;f 为 0.5~0.8,且埋深大于 600m 的;煤层埋深大于 700m 的;煤巷条带位于开采应力集中区的; (四)煤层瓦斯压力 P≥1.5MPa 或者瓦斯含量 W≥15m 3 /t 的区域。 ②可顺层条带抽采的有效抽采时间放宽 顺层钻孔预抽条带煤层瓦斯的有效抽采时间不得少于 20 天;如果在钻孔施工过程中发现有喷孔、顶钻等动力现象的,有效抽采时间不得少于 60 天。 15m 15m 3)影响煤层预抽效果的因素 与煤层透气性系数(λ)、钻孔直径、钻孔抽采半径、封孔质量等有关。 λ物理意义:在1m3煤体的两侧,当瓦 斯压力平方差为1Mpa2时,通过1m2煤 层断面每天流过的瓦斯体积(m3)。 抽采难 易程度 容易 抽采 可以 抽采 难以 抽采 入 (m3/Mpa2 ﹒d) >10 0.1~10 <0.1 强化增 透措施 / / 水力压裂、水力割缝、扩孔卸压、深孔松动爆破 25m3/h 4、超高压水力割缝——卸压增透技术 高低压转换器 金刚石水力割缝钻头 超高压旋转水尾 超高压系列钻杆、胶管 超高压清水泵 1)设备配置 GF-100超高压水力割缝装置 GF-100型超高压水力割缝工艺示意图 1-清水箱;2-高压清水泵;3-高压胶管;4-高压旋转水尾;5-浅螺旋钻杆;6-高低压转换器喷嘴(压力>15Mpa,前端封闭,实施割缝) ;7-水力割缝钻头 2)超高压水力割缝工艺 超高压水力割缝卸压增透工艺 高低压转换器前端出水,实现钻孔钻进功能 ≯15MPa 高低压转换器侧向射流,实现切割功能 >15MPa 100MPa Text 1 Text 2 Text 3 正常打钻 钻割切换 高压割缝 * * 超高压水力割缝增透工艺流程 用直径113mm金刚石复合片钻头,按钻孔设计参数施工至设计深度,按1m割一刀计算该钻孔需割缝刀数。 关闭静压水,撤出一根钻杆,连接高压水,开启高压水泵,由低到高压,通过高压水流对周边煤体进行切割,每刀割缝不小于10min。 割缝期间根据孔口返水返渣情况,确定关闭高压清水泵时间,待管路卸压后撤卸1根钻杆,重新接上高压管路。 1 2 3 重复上述步骤,完成预计割缝刀数。割缝完成后,及时关闭超高压清水泵,待充分卸压后撤卸钻杆、封孔完成割缝作业。 4 * * 4
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