煤矿以孔代巷瓦斯治理技术体系

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,煤矿以孔代巷瓦斯治理技术体系,河南能源化工集团,2020年1月郑州,汇报人马耕,提纲,1、技术背景2、煤矿瓦斯防治技术综述3、以孔代巷智慧抽采区域瓦斯治理技术体系4、瓦斯治理技术展望5、建议,地面煤层气开发不理想,单井产量低,保护层开采难度大,推进慢,成本高;岩石抽采巷工程量大,速度慢,成本高;穿层钻孔工程量大,无效进尺多,成本高;软煤层钻孔难打,钻孔打不深,容易塌孔;软煤层瓦斯难抽,抽采浓度低,纯流量小;抽采达标周期长,达标煤量少,采掘紧张;抽采计量不精确,分区计量,抽采不明,消突评判无把握,地质不清楚,低指标突出;采煤工作面绝对瓦斯量大,限制产量;,1、瓦斯治理的典型问题,一、技术背景,基础理论没突破,突出机理无定论,瓦斯运移产出规律不清晰;基础技术不扎实,瓦斯地质信息不准确,缺少地应力资料;仪器装备不先进,装备的自动化、信息化、智能化水平低;技术体系不健全,技术不成套,普适性,操作性不强;从业人员不专业,技术人员、操作人员很难适应复杂地质条件;现场管理不到位,技术措施执行不坚决,安全措施不能保证落实。,2、瓦斯防治问题的深层次分析,一、技术背景,提纲,1、技术背景2、煤矿瓦斯防治技术综述3、以孔代巷智慧抽采区域瓦斯治理技术体系4、瓦斯防治技术展望5、建议,二、煤矿瓦斯防治技术综述,1、地面煤层气开发,多分支水平井,水力压裂洞穴完井裸眼扩径,直井,,,型水平井,,,,,,,丛式井,煤层气地面抽采井类型,二、煤矿瓦斯防治技术综述,上保护层卸压抽采瓦斯示意图,下保护层卸压抽采瓦斯示意图,2、保护层开采技术,技术综述,岩石抽采巷穿层钻孔条带抽采示意图,二、煤矿瓦斯防治技术综述,3、岩石抽采巷穿层钻孔抽采,河南省单一煤层工作面瓦斯抽采主流技术,,二、煤矿瓦斯防治技术综述,顺层钻孔及交叉布孔预抽本层瓦斯示意图,二、煤矿瓦斯防治技术综述,4、本煤层顺层钻孔抽采,工作面浅孔抽采示意图,二、煤矿瓦斯防治技术综述,5、工作面浅孔抽采,走向顶板岩石高位巷裂隙带抽采示意图,二、煤矿瓦斯防治技术综述,6、顶板岩石高位巷裂隙抽采,采动区地面井裂隙带抽采示意图,二、煤矿瓦斯防治技术综述,7、采动区地面井裂隙带抽采,14,该技术以煤岩长钻孔或岩石多分支穿层钻孔代替传统的岩石抽采巷道和岩巷穿层钻孔,可大大减少岩巷工程量,提高钻孔有效长度。,二、煤矿瓦斯防治技术综述,8、“以孔代巷”区域瓦斯抽采技术,,“以孔代巷”走向长钻孔布置示意图,钻孔沿煤层走向平行布置,压裂孔和抽采孔间隔布置,通过压裂孔大规模单孔压裂或小规模多点压裂增透,实现煤层-围岩层缝网体积改造;利用抽采孔高浓度连续长期预抽煤层瓦斯,实现瓦斯区域治理。,智能化、可视化瓦斯抽采动态评判系统残余瓦斯含量及抽采云图动态实时监测技术,智能化、可视化瓦斯抽采动态评判系统,二、煤矿瓦斯防治技术综述,9、智能抽采计量与实时抽采云图,二、煤矿瓦斯防治技术综述,10、四位一体防突技术,四位一体防突技术措施,煤与瓦斯突出灾害监控预警系统整体结构,预警数据库及预警平台,二、煤矿瓦斯防治技术综述,11、煤与瓦斯突出综合预警技术,某矿瓦斯抽采工程地质图,二、煤矿瓦斯防治技术综述,12、瓦斯地质及抽采工程地质分析技术,区域瓦斯地质图,13、煤矿井下瓦斯抽采增透增产技术,水力冲孔装备系统示意图,1.水力冲孔卸压抽采技术,二、煤矿瓦斯防治技术综述,水力割缝装备,2.水力割缝卸压抽采瓦斯,二、煤矿瓦斯防治技术综述,水力压裂装备系统示意图,3.水力压裂增透抽采瓦斯,二、煤矿瓦斯防治技术综述,CO2气相致裂系统示意图,4.CO2气相致裂,二、煤矿瓦斯防治技术综述,深孔爆破装药结构示意图,5.深孔爆破,二、煤矿瓦斯防治技术综述,钻孔注气驱替系统示意图,6.钻孔注气驱替,二、煤矿瓦斯防治技术综述,加热煤层抽采瓦斯工艺示意图,从地面向煤层实施多个垂直钻井。垂直钻井进入煤层后,煤层段下筛管套管,煤层以上下隔热套管,并进行相应固井。选择至少一个热源注入井1,其余为采气生产井2,向热源注入井1中注入高温高压的水蒸气,进行压裂,使网内的所有井全部连通。对采气生产井2进行排水降压抽采煤层气与水蒸气的混合气体。采用公知的冷却方法冷却煤层气与水蒸气的混合气体,即可得到气态的煤层气与液态的蒸馏水,实现混合气体分离。根据煤层温度的变化,调配热源注入井1和采气生产井2,可控制加热煤层,抽采煤层气。加快煤层气抽采速度,提高抽采率。,7.加热煤层抽采瓦斯技术,二、煤矿瓦斯防治技术综述,煤层围岩缝网改造技术,8.煤层围岩缝网改造技术,二、煤矿瓦斯防治技术综述,高压泵组,高压水辩和割缝短接,高压密封钻杆,高压水管,9.超高压水力割缝技术,二、煤矿瓦斯防治技术综述,可控冲击波作业装备,10.可控冲击波,二、煤矿瓦斯防治技术综述,提纲,1、技术背景2、煤矿瓦斯防治技术综述3、以孔代巷智慧抽采区域瓦斯治理技术体系4、瓦斯治理技术展望5、建议,河南省煤矿主采煤层基本都是单一低渗煤层,此类煤层的瓦斯治理通常采用底板岩抽巷穿层钻孔预抽煤层瓦斯的方法,虽可达到治理效果,但存在巷道和钻孔工程量大、瓦斯治理成本高、抽采周期长等方面的问题。在当前经济形势下,为实现企业的可持续发展,必须依靠科技进步,探寻一种性价比更好的区域瓦斯治理新途径。以孔代巷区域瓦斯抽采技术是在有安全屏障的前提下以超长抽采钻孔代替岩石抽采巷,超前预抽煤巷条带和工作面煤层瓦斯。旨在提高瓦斯抽采的效率和效益,使矿井瓦斯抽采由原来的高成本“抽得出”向“抽得快、抽得省”转变。,三、以孔代巷智慧抽采区域瓦斯治理技术体系,以孔代巷智慧抽采区域瓦斯治理技术指的是用超长钻孔代替岩石抽采巷实施瓦斯规模化抽采的区域瓦斯治理技术。核心技术主要包括瓦斯抽采工程地质保障技术、煤与瓦斯共采设计、长钻孔智能钻进技术、扰动增透增产技术、智能化抽采评价技术。通过以孔代巷超前抽采模式的推广应用,优化采掘工程部署,大规模提高抽采强度,保障矿井安全高效生产。,技术涵义,,三、以孔代巷智慧抽采区域瓦斯治理技术体系,1)通过对瓦斯抽采地质条件的分析,持续优化抽采工艺,应用于工作面采前、采中、采后瓦斯治理各个环节,2)依托千米定向钻机和智能化回转钻机,可确保钻孔施钻到位,不留空白带,实施超前预抽,4)应用煤层长钻孔密闭保压取样技术和可视化瓦斯抽采系统,综合分析地质环境,确保区域瓦斯抽采达标评价可靠,在煤巷条带瓦斯治理方面,与底板岩抽巷穿层钻孔预抽技术相比,预计可缩短瓦斯治理时间30、减少区域瓦斯治理岩巷工程量80,减少瓦斯抽采钻孔工程量60,降低吨煤瓦斯治理成本50。,,,,,,技术优势,3)采取靶向增透增产措施,可有效提高瓦斯抽采效率,三、以孔代巷智慧抽采区域瓦斯治理技术体系,三、以孔代巷智慧抽采区域瓦斯治理技术体系,,抽采地质可行性评估煤与瓦斯共采设计,,,,,定区评价,定向钻进,定位扰动,定量抽采,,定点取样,“五定”原则,“以孔代巷”智慧抽采区域瓦斯治理技术体系,三、以孔代巷智慧抽采区域瓦斯治理技术体系,瓦斯抽采工程地质分析技术体系瓦斯抽采地质单元逐级划分标准基于抽采强度的瓦斯抽采难易程度评价、扰动工艺优选,煤与瓦斯共采设计未采区抽采设计采动区抽采设计采空区抽采设计,煤矿井下地质雷达,三、以孔代巷智慧抽采区域瓦斯治理技术体系,1、基于抽采工程地质分析的煤与瓦斯共采设计,,煤层渗透率测定仪及参数设定界面,瓦斯含量快速测定装置,地应力测量系统,三、以孔代巷智慧抽采区域瓦斯治理技术体系,抽采地质单元划分实例,三、以孔代巷智慧抽采区域瓦斯治理技术体系,以孔代巷区域抽采钻孔类型,顶板围岩抽采层地面水平井,1)地面U型井,一、技术简介,2)井地联合抽采钻孔,井地联合抽采技术示意图,三、以孔代巷智慧抽采区域瓦斯治理技术体系,3)本煤层长钻孔,煤巷条带本煤层长钻孔(智能回转钻机),煤巷条带本煤层长钻孔(千米钻机),三、以孔代巷智慧抽采区域瓦斯治理技术体系,41,工作面顺层长钻孔(千米钻机),三、以孔代巷智慧抽采区域瓦斯治理技术体系,软煤底板围岩梳状钻孔,4)围岩梳状孔,三、以孔代巷智慧抽采区域瓦斯治理技术体系,井下梳状钻孔井下煤层钻孔联合抽采,三、以孔代巷智慧抽采区域瓦斯治理技术体系,44,位于煤层上方3-7倍采动高位裂隙抽采孔,可以实现采中采后卸压抽采。布置在煤层顶板岩石中沿走向长钻孔,压裂增透后可以预抽煤层瓦斯,随着采煤工作面推进,采场支承压力不断前移,煤岩体透气性迅速提高成百上千倍,瓦斯在“O型圈”内聚集,此时走向长钻孔一孔多用,达到采前抽、采动抽、采后抽最佳效果,巧妙地实现先抽后采。,“多功能钻孔抽采技术示意图,5)一孔多用抽采钻孔,三、以孔代巷智慧抽采区域瓦斯治理技术体系,45,,4、大直径自动掏槽卸压技术,煤巷抽采条带预抽瓦斯达标之后,开始掘进施工。为了实现掘进工作面前方充分卸压,加快煤巷进度,创新煤巷掘进工作面掏槽方式,开发专用大直径()800-1000mm掏槽钻机,一次掏槽深度20米,智能钻进,远程控制、实现无人化自动掏煤,之后使用高倍发泡充填材料快速充填,彻底改变水力掏槽施工瓦斯大,掏槽深度、直径、瓦斯涌出量不能控制,掏槽后形成瓦斯集聚的难题。,大直径自动掏槽钻孔示意图,6)大直径掏槽钻孔,三、以孔代巷智慧抽采区域瓦斯治理技术体系,中深孔定向钻进技术分支长钻孔钻进技术常规回转钻机钻孔测斜技术,矿用钻孔测斜仪,矿用回转钻机测斜仪,三、以孔代巷智慧抽采区域瓦斯治理技术体系,2、复杂地质条件下的长钻孔钻进保障及护孔技术,中深孔定向钻机,ZDY12000千米定向钻机,ZDY3500LP煤矿用深孔钻车,ZDY3000LG高速钻机,三、以孔代巷智慧抽采区域瓦斯治理技术体系,长钻孔分段压裂增透技术;围岩抽采层煤层缝网改造技术;软煤顶(底)板岩层多分支压裂技术;阶段抽采负压调控技术;长钻孔气驱法高效抽采技术;长钻孔注入表面活性剂改性技术;可控冲击波增透增产技术,三、以孔代巷智慧抽采区域瓦斯治理技术体系,3、长钻孔瓦斯抽采增透增产关键技术,围岩抽采层煤层缝网改造技术,,,,,,压裂钻孔,压裂钻孔,软煤底板岩层多分支压裂技术,三、以孔代巷智慧抽采区域瓦斯治理技术体系,可提供40MPa的压力流量可达1m3/min水力强化全程可实现自动化远程控制,确保强化工艺科学精确执行、人员及设备安全,煤矿井下专用压裂泵组,三、以孔代巷智慧抽采区域瓦斯治理技术体系,煤矿井下封压一体化分段水力压裂封孔器,1-连续油管,2-第一封隔胶囊,3-单向阀,4-第二封隔胶囊,5-出水孔,6-高压管箍,7-丝扣,8-注液孔,9-压裂泵,10-孔口锚固器,11-丝堵,12-钻孔,三、以孔代巷智慧抽采区域瓦斯治理技术体系,三、以孔代巷智慧抽采区域瓦斯治理技术体系,可控冲击波装备,破裂煤层冲击波应力区冲击波直接冲击煤层中形成一定的裂缝,使钻孔与更多的煤层沟通。撕裂煤层压缩波作用区在幅值低于煤层抗压强度、但高于抗张、抗剪强度的区域,以剪切、撕裂的模式导致煤层破裂,形成多方向的多条裂隙。剪切解堵作用弹性声波作用区在煤层中不同杂质的界面上产生剪切力,可剥离煤层渗流通道中的煤粉,强烈激励煤层,改善偶电层吸附滞留效应,提高储层渗流能力,促进吸附气体解吸。重复作用每一次冲击波作业对下一次作业都是一次疲劳的过程。,冲击波对煤层的四种增透效应,地层中冲击波传播衰减与演化,三、以孔代巷智慧抽采区域瓦斯治理技术体系,无烟煤,冲击150次,冲击175次,冲击200次,冲击225次,冲击250次,三、以孔代巷智慧抽采区域瓦斯治理技术体系,贵州水矿集团中井矿煤与瓦斯突出矿井10903回风/运输顺槽,806工作面,K9煤层,煤层厚度3m,深度200m,碎裂煤糜棱煤为主肥焦煤,瓦斯含量10.99m3/t钻孔工程量节约20倍,冲击波作业井日抽采量平均提高2.48倍,最高达10倍以上,,三、以孔代巷智慧抽采区域瓦斯治理技术体系,可控冲击波增透技术实例,冲击波作业之前抽采,红线为增透孔,运顺2号孔增透顺层孔长168m,增透130m;影响半径20m范围,单孔控制范围煤层原始瓦斯总量375858m3。,抽采孔布置顺层,40m孔间距,冲击波作业9个钻孔最佳加载条件威力型含能弹,每点作业4次,两段式衰减模式改变了流量指数型衰减传统模式,可长时间阻碍衰减系数的降低,抽采效率显著提高。冲击波影响范围相邻作业孔衰减模式一致,致裂半径20m;后续孔作业时,间孔出现峰值响应,作业波及范围可能超过80m。,三、以孔代巷智慧抽采区域瓦斯治理技术体系,三、以孔代巷智慧抽采区域瓦斯治理技术体系,抽采管网设计及瓦斯抽采自动计量系统;煤层残余瓦斯含量及实时抽采动态瓦斯云图;超长钻孔区域瓦斯抽采达标评价技术。,密闭保压取芯装置;抽采管路及钻孔监测仪器;抽采达标动态评价软件.,核心装备,三、以孔代巷智慧抽采区域瓦斯治理技术体系,4、长钻孔区域瓦斯抽采评价技术,钻孔汇流管瓦斯综合参数测定仪,管道瓦斯气体综合参数测定仪,USC-型煤层密闭取芯装置,三、以孔代巷智慧抽采区域瓦斯治理技术体系,瓦斯抽采分单元评价监测设备安装设计图,系统网络连接图,可视化瓦斯抽采动态评价系统,三、以孔代巷智慧抽采区域瓦斯治理技术体系,残余瓦斯含量及抽采动态实时监测技术,三、以孔代巷智慧抽采区域瓦斯治理技术体系,5、以孔代巷技术工艺,三、以孔代巷智慧抽采区域瓦斯治理技术体系,以孔代巷技术工艺流程,1.抽采地质分析与抽采设计,三、以孔代巷智慧抽采区域瓦斯治理技术体系,2.煤层原始瓦斯含量测试,,,,,,100m,密闭取芯装置,,,,,,,长钻孔钻进过程中,每隔100m使用密闭取芯装置进行取样以测试煤层原始瓦斯含量。,,三、以孔代巷智慧抽采区域瓦斯治理技术体系,,,,,,,,,,,,固孔段,钻孔外段套管固孔,长钻孔开孔段,千米钻机施钻第二步孔口固孔,3.抽采长钻孔钻进、护孔、洗孔,三、以孔代巷智慧抽采区域瓦斯治理技术体系,3.抽采长钻孔钻进、护孔、洗孔,,压裂钻孔,依次完成需要进行压裂的长钻孔,然后施工其它抽采长钻孔,并对钻孔进行护孔及洗孔。,抽采钻孔,三、以孔代巷智慧抽采区域瓦斯治理技术体系,每个钻孔施工完毕后及时封孔,采用注浆封孔,封孔长度不得小于8米。封孔前使用清水冲孔,将孔内煤渣冲净,时间不小于60分钟。,4.钻孔封孔、联孔及抽采参数测量,封孔示意图,三、以孔代巷智慧抽采区域瓦斯治理技术体系,4.钻孔封孔、联孔及抽采参数测量,,,,,第二步联孔及抽采参数测量,三、以孔代巷智慧抽采区域瓦斯治理技术体系,,,5.瓦斯抽采增透增产措施,,,3050m,孔壁,封隔器,高压管,,,,,,,,钻进至孔底,退钻,使用水力喷射压裂或封隔器进行分段压裂,改善储层渗透性。,,三、以孔代巷智慧抽采区域瓦斯治理技术体系,6.抽采取样与评价,,,,,,30m,密闭取芯装置,,,,,,,根据瓦斯抽采可视化评判系统,计算抽采达标后,使用千米钻机和密闭取芯装置每隔30m进行取样评价。,,,三、以孔代巷智慧抽采区域瓦斯治理技术体系,,11081上顺槽煤巷条带划分为长度分别为600m、600m和500m的3个单元,钻场设在煤巷掘进头,每单元主孔4个,分支孔13个,钻孔间距为5m,控制巷帮两侧各30m。一体化设计的其它区域盘区西翼辅助运输下山条带、胶带运输下山条带、11081下顺槽煤巷条带和11081工作面、11101下顺槽煤巷条带和11101工作面。,三、以孔代巷智慧抽采区域瓦斯治理技术体系,6、工程实例1-赵固二矿,赵固二矿利用ZDY6000LD千米定向钻机施工施工的大直径定向长钻孔主孔深度达到623m,14个分支孔,合计达到11568m,主孔孔径153mm,支孔孔径96mm。控制范围长度达到600m,宽度达到巷道轮廓线之外各30m,为瓦斯区域措施提供了保障。利用深孔定点密闭取样装置最大取样深度达到595m,取样成功率91.7,11060底抽巷千米钻机实钻平面图,11060下顺槽顺层长钻孔取样设计示意图,三、以孔代巷智慧抽采区域瓦斯治理技术体系,1孔实钻剖面图,1孔实钻平面图,三、以孔代巷智慧抽采区域瓦斯治理技术体系,11060下顺槽掘进期间瓦斯涌出情况,赵固二矿11060下顺槽评价区段经过抽采达标评判达标后,采用综合机械化快速掘进,安全掘进500m,掘进速度达到230m/月,期间回风流最大瓦斯浓度为0.28,未出现瓦斯异常现象,且瓦斯涌出量明显低于同时期11060上顺槽施工时的情况,表明采取以孔代巷抽采煤层瓦斯治理效果明显。,三、以孔代巷智慧抽采区域瓦斯治理技术体系,目前井下有生产采区1个,东翼21采区,接替采区1个,西翼24采区。24采区内小型断层较发育,其所在的西翼采区主采二2煤层平均煤厚2.45m,已测瓦斯含量在3.12-8.26m3/t,煤层坚固性系数f为0.896-1.28,瓦斯放散初速度P为25.2-31.2mmHg,煤层透气性系数0.0924m2/MPa2.d。,7、设计实例-永煤顺河矿,三、以孔代巷智慧抽采区域瓦斯治理技术体系,西翼瓦斯含量由东向西呈逐步增大趋势,已测西翼轨道运输大巷瓦斯含量在2.96-8.26m3/t之间,长870m,长800m,三、以孔代巷智慧抽采区域瓦斯治理技术体系,2403轨道顺槽底板千米钻机多分支孔设计,三、以孔代巷智慧抽采区域瓦斯治理技术体系,提纲,1、技术背景2、煤矿瓦斯防治技术综述3、以孔代巷智慧抽采区域瓦斯治理技术体系4、瓦斯治理技术展望5、建议,四、煤矿瓦斯防治技术展望,1、智慧瓦斯抽采技术装备和软件将快速发展,智慧瓦斯参数仪器及抽采地质分析软件智慧三维抽采设计软件智慧定向钻机及全自动远程控制钻机智慧煤层扰动增透设备及数值模拟软件智慧抽采泵站及管网自动调控技术智慧抽采计量及可视化抽采云图智慧抽采效果评判系统,2、物联网大数据平台将支撑瓦斯抽采达标评价,瓦斯抽采精细地质大数据钻孔施工大数据抽采扰动大数据抽采计量大数据现场管理大数据钻孔取样大数据突出预警预报综合评判瓦斯抽采达标评价,四、煤矿瓦斯防治技术展望,3、“以孔代巷”煤与瓦斯共采技术将广泛推广应用,煤与瓦斯共采新理论煤层能量单元分割消突理论深孔物探技术可控冲击波增透技术工作面采场扰动分区抽采技术井地联合抽采技术,四、煤矿瓦斯防治技术展望,4、瓦斯防治新技术新理论将不断创新发展,电磁法增透抽采技术可控冲击波增透技术井下水力喷射压裂技术深孔连续油管水力作业技术深孔超高压水力割缝技术,四、煤矿瓦斯防治技术展望,提纲,1、技术背景2、煤矿瓦斯防治技术综述3、以孔代巷智慧抽采区域瓦斯治理技术体系4、瓦斯治理技术展望5、建议,五、建议,如前所述,煤矿瓦斯是可防可治的,而且技术日渐成熟,下一步瓦斯防治技术将向自动化,智能化,大数据平台方向发展。瓦斯防治是一个系统工程,涉及“人、机、环、管”各个体系,“采、掘、机、运、通”各个专业,以及政府监管、企业协同、科研合作各个方面,必须各方共同努力,才能保证实现煤矿安全生产的共同目标。,五、建议,根据河南能源化工集团主要煤炭生产基地的情况,提几点不成熟的建议,供大家参考1、积极试验推广瓦斯治理新技术、新工艺、新装备。加快提高瓦斯治理的效率、效益和效果。由”抽的出”向“抽的快”、“抽的好“、“抽的省”转变。2、高度重视技术培训。进一步提高瓦斯意识和瓦斯治理技术水平,提高各级管理人员的素质,坚守红线不违规。3、彻底解决采掘接替紧张的问题。从瓦斯区域治理、超前抽采入手,科学安排采、掘、抽计划,真正落实安全产能。4、组织专业技术团队,为各矿井提供技术服务。,焦作矿区焦作矿区根据煤层赋存可以分为三种条件,分别为全层软煤条件、存在软分层的软-硬互层条件、全硬煤条件,不同条件下适用的水力化措施建议如下(1)全层软煤条件,适用钻冲一体化、煤层-围岩缝网改造、水力喷射分段压裂技术增透。(2)软-硬互层条件,适用钻冲一体化、钻冲扩一体化、冲压一体化、水力压裂措施。(3)全硬煤条件(赵固矿),煤巷条带采用以孔代巷技术,施工煤层定向长钻孔,对局部瓦斯含量高的区域采用水力喷射定点分段压裂措施;工作面中部煤层瓦斯,上向孔建议试验顺层孔超高压水力割缝措施。,五、建议,永城矿区永夏矿区主要生产矿井有车集矿、陈四楼矿、顺和矿、城郊矿、新桥矿,f普遍在0.5-1.0之间,5对主要生产矿井均需采用卸压增透高效抽采瓦斯技术。城郊和新桥矿主要采用顺层钻孔抽采工作面中部煤层瓦斯,车集矿、陈四楼矿、顺和矿3对矿井普遍采用底板穿层钻孔抽采煤巷条带瓦斯,顺层钻孔抽采工作面瓦斯,各矿的水力化措施建议如下(1)车集矿、陈四楼矿、顺和矿3对矿井,煤层原始瓦斯含量在大于8m3/t的区域,煤巷条带瓦斯建议在底板岩抽巷采用钻冲一体化、钻冲扩一体化、冲压一体化、超高压水力割缝卸压增透抽采瓦斯技术;,五、建议,(2)车集矿、陈四楼矿、顺和矿3对矿井,工作面中部煤层瓦斯在采用常规顺层钻孔抽采解决不了时,可以在底板岩抽巷利用穿层钻孔实施水力压裂增透技术顺层钻孔抽采煤层瓦斯,或采用老孔修复技术提高钻孔抽采效果。(3)对于原始瓦斯含量在6-10m3/t之间的煤层瓦斯赋存条件(如城郊、陈四楼矿的部分采区),建议采用千米定向钻机实施“以孔代巷”区域瓦斯治理技术。(4)对于原始瓦斯含量大于10m3/t的煤层瓦斯赋存条件,实施“以孔代巷”技术,必须考虑应用水力喷射定点分段压裂或可控冲击波增透技术辅助,五、建议,义马矿区义马矿区所属各矿井主采煤层为典型的“三软”中厚煤层,透气性差,各矿井普遍采用底板穿层钻孔抽采煤巷条带瓦斯,顺层钻孔抽采工作面瓦斯,适用的水力化措施建议如下(1)建议煤巷条带采用底板穿层钻孔钻冲一体化、钻机瓦斯抽采孔水力作业机协同冲孔、冲压一体化卸压抽采瓦斯技术;(2)工作面中部煤层瓦斯在采用常规顺层钻孔抽采解决不了时,建议采用煤层围岩缝网改造技术压裂煤层围岩,通过在煤层--围岩中形成缝网高效抽采瓦斯。(3)在瓦斯含量8m3/t的地区积极试验“以孔代巷”瓦斯治理技术。,五、建议,安鹤矿区安鹤矿区所属各矿井普遍采用底板穿层钻孔抽采煤巷条带瓦斯,顺层钻孔抽采工作面瓦斯,适用的水力化措施建议如下(1)煤巷条带瓦斯建议在底板岩抽巷采用钻冲一体化、钻冲扩一体化、冲压一体化、保压水力压裂增透抽采瓦斯技术;(2)工作面中部煤层瓦斯在采用常规顺层钻孔抽采解决不了时,建议采用煤层围岩缝网改造技术压裂煤层围岩,或底板穿层钻孔重复压裂顺层孔抽采瓦斯。,五、建议,贵州地区贵州地区多为煤层群开采,煤层瓦斯含量比较大,煤层透气性比较好,关键问题是矿井采掘接替非常紧张,没有合理的抽采时间,必须调整采掘抽计划。技术上应首选开采保护层,如黔金矿;其它矿井应开展以孔代巷区域抽采,实现超前预抽采;已经掘有岩石抽采巷的应推广应用水力增透增产措施,提高瓦斯抽采效率。积极试验可控冲击波增透技术,可控冲击波是一种前沿技术,在水中通过将电磁能转化为机械能,多次冲击实现增透;建议在以孔代巷技术实施时和工作面中部煤层瓦斯区域化瓦斯治理时试验可控冲击波增透措施。,五、建议,92,演讲人马耕博导/教高,谢谢,
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