大直径顶板定向钻孔在亭南煤矿上隅角瓦斯治理中的应用.pdf

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1、煤炭工程第４９卷第６期ＣＯＡＬＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＶｏｌ?４９，Ｎｏ?６ｄｏｉ：１０?１１７９９／ｃｅ２０１７０６０１９大直径顶板定向钻孔在亭南煤矿上隅角瓦斯治理中的应用１２３１魏宏超，杨慧琳，王洪涛，李浩（１?中煤科工集团西安研究院有限公司，陕西西安７１００７７；２?成都理工大学管理科学学院，四川成都６１００５９；３?陕西长武亭南煤业有限责任公司，陕西咸阳７１３６０２）摘要：文章在大功率定向钻进装备研制成功的基础上，在亭南煤矿施工完成了４个顶板高位定向钻孔，并扩孔至１５３ｍｍ。通过对成孔后的瓦斯抽采流量与浓度的分析，发现钻孔抽采流量与回采线和钻孔的相对

2、水平距离有关，虽然抽采率与同一矿区高抽巷相比还存在差距，但其在单位面积瓦斯涌出量方面具有明显优势，这为上隅角瓦斯治理工作提供一种新的思路。关键词：上隅角瓦斯；顶板高位孔；定向孔；涌出量中图分类号：ＴＤ７１２文献标识码：Ａ文章编号：１６７１－０９５９（２０１７）０６⁃００６４⁃０４Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｌａｒｇｅｄｉａｍｅｔｅｒｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｒｏｏｆｄｒｉｌｌｉｎｇｉｎｕｐｐｅｒｃｏｒｎｅｒｇａｓｃｏｎｔｒｏｌ１２３１ＷＥＩＨｏｎｇ－ｃｈａｏ，ＹＡＮＧＨｕｉ－ｌｉｎ，ＷＡＮＧＨｏｎｇ－ｔａｏ，ＬＩＨａｏ（１?Ｘｉ′ａｎＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔ

3、ｕｔｅ，ＣｈｉｎａＣｏａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｒｏｕｐ，Ｘｉ′ａｎ７１００７７，Ｃｈｉｎａ；２?ＣｏｌｌａｇｅｏｆＭａｎａｇｅｍｅｎｔＳｃｉｅｎｃｅ，ＣｈｅｎｇｄｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ６１００５９，Ｃｈｉｎａ；３?ＳｈａａｎｘｉＣｈａｎｇｗｕＴｉｎｇｎａｎＣｏａｌＭｉｎｉｎｇＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｘｉａｎｙａｎｇ７１３６０２，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｈｉｇｈｌｅｖｅｌｄｒｉｌｌｉｎｇｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｍｏｓｔｅｆｆｅｃｔｉｖｅｍｅｔｈｏｄｓｆｏｒｇａｓｃｏｎｔｒｏｌｉｎｕｐｐｅｒｃｏ

4、ｒｎｅｒ，ｗｉｔｈｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｃｏｎｔｒｏｌｌａｂｌｅｐａｔｈａｎｄｌｏｎｇｅｆｆｅｃｔｉｖｅｄｒｉｌｌｉｎｇ，ｉｔｈａｓｂｅｃｏｍｅａｔｒｅｎｄｕｓｉｎｇｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｄｒｉｌｌｉｎｇｉｎｇａｓｄｒａｉｎａｇｅ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｈｉｇｈ－ｐｏｗｅｒｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｒｉｇ，ｆｏｕｒｄｒｉｌｌｉｎｇｓｗｅｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄａｎｄｅｎｌａｒｇｅｄｔｏ１５３ｍｍｉｎＴｉｎｇｎａｎＣｏａｌＭｉｎｅ．Ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｆｌｏｗａｎｄｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏ

5、ｆｇａｓｅｍｉｓｓｉｏｎ，ｉｔｆｏｕｎｄｔｈａｔｔｈｅｄｒａｉｎａｇｅｇａｓｆｌｏｗｗａｓｒｅｌａｔｅｄｔｏｔｈｅｄｉｓｔａｎｃｅｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｈｏｌｅａｎｄｓｔｏｐｐｉｎｇｌｉｎｅ．Ｔｈｅｄｒａｉｎａｇｅｒａｔｅｗａｓｓｔｉｌｌｌｏｗｅｒｔｈａｎｔｈｅｈｉｇｈ－ｌｅｖｅｌｄｒａｉｎａｇｅｒｏａｄｗａｙｓｉｎｔｈｅｍｉｎｉｎｇａｒｅａ，ｂｕｔｉｔｈａｄａｎｏｂｖｉｏｕｓａｄｖａｎｔａｇｅｉｎｇａｓｅｍｉｓｓｉｏｎｐｅｒｕｎｉｔａｒｅａ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｇａｓｉｎｕｐｐｅｒｃｏｒｎｅｒ；ｈｉｇｈ－ｌｅｖｅｌｒｏｏｆｄｒｉｌｌｉｎｇ；ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ

6、ａｌｄｒｉｌｌｉｎｇ；ｇａｓｅｍｉｓｓｉｏｎ高抽巷和顶板高位钻孔均是用于抽放上隅角瓦斯的有１顶板高位定向孔抽采原理与优势效方法，与高抽巷相比，顶板高位钻孔具有抽采浓度高、［１－３］稳定性好、施工成本低等明显优势。随着煤矿井下定向１?１抽采原理钻进技术与装备的不断成熟，具有有效孔段长、施工成本采空区顶板冒落后将形成冒落带、裂隙带和弯曲下沉更低的顶板高位定向钻孔虽然在个别矿区进行了抽采采空带，利用采空区瓦斯的冒落带、裂隙带的特征，在工作面［４］区瓦斯的试验，但缺少抽采效果方面的对比与分析。回风巷附近施工顶板定向钻孔，并将大部分孔段布置在工［５］本文在大功率定向

7、钻探装备成功研制的基础上，在作面上方距离回风巷一定范围内的顶板冒落裂隙带或冒落亭南煤矿开展顶板高位定向钻孔的施工，施工完成后对钻带内，借助外在动力在钻孔裂隙周边形成相对低负压区，孔的抽采情况进行了观测与记录，并将其与同一采区不同打破裂隙带内瓦斯分布平衡，进而改变整个采空区内瓦斯工作面上隅角瓦斯治理情况进行对比，探讨顶板高位定向分布，使绝大部分高浓度瓦斯定向流向顶板高位定向钻孔，［６，７］钻孔用于采空区瓦斯治理的可行性。以达到减少工作面上隅角出口瓦斯涌出量的目的。其原收稿日期：２０１６－０２－２７作者简介：魏宏超（１９８４—），男，河北唐山人，硕士，助理研究

8、员，现从事煤矿井下钻探技术研究工作，Ｅ－ｍａｉｌ：ｗｅｉｈｏｎｇｃ