来源: 潞安化工集团网站 时间:2023-01-29 09:35:12
余吾煤业公司抽采全覆盖实现新提升
在采煤工作面施工预抽钻孔时,受煤层起伏、地质构造、钻孔施工工艺等影响,成孔后钻孔轨迹未覆盖到工作面中部区域,这一部分就成了“空白带”。“空白带”的瓦斯得不到有效抽采,将直接影响工作面抽采达标,在回采过程中给安全生产带来重大隐患。
余吾煤业公司工作面切眼大部分在350m左右,钻孔深度需达到180m,对钻孔成孔要求更高。该公司先后引进了φ89mm钻杆排渣工艺、zdy-7300lx型大扭矩钻机、zywl-4500d小型定向钻机,但受众多影响,钻孔成孔深度未能达到设计要求。
2022年,余吾煤业公司坚持“区域先行、卸压提升、分类选用、机制保证”的瓦斯治理思路,打造“潞安化工集团瓦斯治理技术应用示范基地”,建成了辐射长治地区、在省内有影响力的高水平瓦斯治理与利用技术创新中心,实现了“空白带”区域瓦斯治理的突破。
据了解,该公司s5207工作面呈现“中部高、巷道两侧低”的地质特点,普通钻孔频繁见岩轨迹无法施工至既定区域,工作面中部区域出现30-50m“空白带”,致使该区域煤体瓦斯得不到有效抽采。2020年开始公司利用千米钻机对巷道区域预抽技术进行研究,先后在n3102胶顺、s5102胶顺两条顺槽掩护掘进中,实施定向分支长钻孔条带预抽技术,效果显著。借鉴这一施工经验,2022年瓦斯治理研究中心将工作重心放在预抽工作面中部“空白带”这一项目上,提出了使用千米钻机施工顶底板梳状分支孔工艺。
为了消除工作面中部打钻空白区域,实现打钻零空白,瓦斯治理研究中心深入研究定向钻孔开分支工艺。考虑到空白带区域的宽度范围,优先选择使用“梳状分支”布孔方式,将钻孔主孔布置在空白带区域边界一侧,距煤层顶板2-3m中粒砂岩层位,向空白区一侧施工长距离“梳状”分支煤孔来预抽工作面中部范围。实施这一工艺后,钻孔间距更加均匀,钻孔深度深,减少了岩孔段长度,提升煤孔占比。
在施工期间,该公司还组织对煤层顶底板进行了探测,将主孔设计成仰孔,布置在煤层顶板往上2-3m岩层较为稳定的中粒砂岩区域;采用底板孔时,主孔布置在煤层底板以下2m的粉砂岩区域,并对分支孔间距合理性进行试验。
在施工过程中,遇到的技术问题主要集中在开孔段塌孔。在实践过程中,该公司也找到了恰当的解决办法。先下入6寸封孔管,将封孔管固孔至岩段,形成了良好的返渣通道,钻孔成孔率明显提高。在钻孔主孔施工阶段,每隔50m主动对煤层顶板进行探测,及时修改煤层顶底板趋势线,在即将进入煤层时,将钻孔倾角与煤层倾角夹角确定为至少3°,避免煤岩交界处塌孔,同时采用“低流速+快速推进”方式进行施工作业,提升钻孔钻进速率。
经过不懈努力,该公司完成了5个钻场施工,共计进尺10155m米,煤孔进尺3369m,补充空白带区域覆盖范围为长799.1m×宽53.3m,总计治理煤量33.71万吨。抽采6个月后,整个施工区域累计瓦斯抽采量为62.6万m3,吨煤瓦斯下降量为1.85m3/t,标志着突破了空白带区域预抽瓦斯治理难题,也为消除工作面中部空白带区域,实现瓦斯精准抽采做出示范。
(文 杜军 武越)
责任编辑:崔婷婷
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