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首頁（yè） > 技術（shù）文章

高壓水射流擴孔技（jì）術（shù）在丁集煤礦（kuàng）的瓦斯抽放效果分析

時間（jiān）：2013-07-30     來（lái）源： 北京TXVLOG糖心短视频网站潔清潔設備有限公司

之前我們進行（háng）了《丁集煤礦高壓水射流擴孔試驗》，其高壓水射流擴孔施工工藝（yì）為，首先在鑽場施工Φ75 mm或Φ89 mm的小孔徑普通鑽孔，穿透全煤層後撤鑽，將高壓水射流裝置送入鑽孔煤層位置進行高壓水射（shè）流擴孔切割，高壓水會在高速旋轉中將媒體逐層切割下來，煤屑通過排渣噴嘴從鑽孔內（nèi）排出，幾乎沒有（yǒu）煤屑排出時即可停止擴（kuò）孔。以下（xià）我們主要介紹高壓水射流擴孔技術在丁集煤礦的瓦（wǎ）斯抽放效果。
 
一、瓦（wǎ）斯含量壓力及透氣（qì）性係數測定
 
各鑽孔在施工時進入煤層後我們取煤樣通過（guò）現場解吸、回歸計算、實驗室解（jiě）吸測（cè）得其解（jiě）吸量、損失（shī）量、殘存量，從而（ér）得到煤樣的原始瓦（wǎ）斯含量。測定結果見下表。
 
各鑽孔煤樣瓦斯含量測定結果
鑽（zuàn）孔號 煤樣質量/g 解吸量/m³•(t•r)－1 損失量/m³•(t•r)－1 殘存量/m³•(t•r)－1 瓦斯含量
原煤 可燃質 /m³•(t•r)－1 /m³•t－1
1# 198.00 165.14 3.04 1.28 6.81 11.12 9.28
2# 188.00 156.26 2.68 1.56 7.24 11.48 9.54
3# 192.00 160.23 3.00 1.21 7.06 11.67 9.41
4# 190.00 159.76 2.98 0.99 7.01 10.98 9.23
 
從上表可以看出，在考察研究之前測定（dìng）的實驗區各鑽（zuàn）孔內11－2煤層（céng）瓦斯含量基本（běn）相等。表明實驗區11－2煤層瓦斯含量分布均（jun1）勻。
 
3#、4#鑽孔擴孔後將（jiāng）4個鑽孔均並列插入20m長和（hé）2m長2根Φ159mm鍍鋅鐵管，分（fèn）別作（zuò）為測壓管和注漿管，用快幹水（shuǐ）泥、木楔將2根（gēn）鍍鋅管密（mì）實固定在鑽（zuàn）孔孔口（kǒu）位置，通過注漿管向鑽孔內注水泥漿，直到水泥漿從測壓管管口流出後，即停止注漿。等48小時（shí）水（shuǐ）泥（ní）硬化後，在測壓管外口處接入壓力表，進（jìn）行被動測壓。經過21天的測壓周（zhōu）期，我們發現（xiàn）各鑽孔瓦斯壓力穩定不再上升，最終測得1#、2#鑽孔瓦斯壓力（lì）為0.9 MPa，3#鑽孔瓦（wǎ）斯壓力為（wéi）0.8 MPa，4#鑽孔瓦斯壓力為0.85 MPa。據此可以判斷，試驗區域11－2煤層瓦斯壓力分布基本均（jun1）勻。
 
壓力穩定後將壓力表拆下，利用ZLD－2多（duō）級流量計連續9天測定各鑽孔瓦斯流量，並計算得到各鑽孔處煤層（céng）的透氣性（xìng）係（xì）數，1#、2#、3#、4#鑽孔所測得結果分別為0.301、0.397、2.055、1.961 m²/(MPa²•d)。
 
高壓水射流擴孔前11－2煤層平均透氣性係數為0.349 m²/(MPa²•d)；擴孔後11－2煤層平均（jun1）透氣性係數為2.008 m²/(MPa²•d)。擴孔（kǒng）後是擴（kuò）孔前的5.75倍。這表明高壓水射流擴（kuò）孔可有（yǒu）效提高煤層透氣性。
 
二、抽放效果檢測
 
流量測定結束後，1#、2# 鑽孔為第一組，3#、4# 鑽孔（kǒng）為第（dì）二組分別通過（guò）高壓膠管接入抽放（fàng）管路進行抽放。
 
高壓水射流擴孔研（yán）究鑽孔布（bù）置圖
 
在2組抽放鑽孔接入抽（chōu）放管路的位置各留測量孔接入溫度傳感（gǎn）器、流量傳感（gǎn）器、負壓傳感器、甲烷濃度傳（chuán）感器連續15天監（jiān）測抽（chōu）放參數，由監測結果可以看到，第二組鑽孔抽放瓦斯濃度較第一組（zǔ）稍高，平均流量第二組是第一組的3.5倍，15天累計抽放標態下第二組瓦斯濃度是第一組鑽孔的4.1倍。
 
三、殘餘瓦斯壓力測定及殘餘瓦斯含量（liàng）計算
 
抽放（fàng）15天後，將抽放高壓（yā）膠管拆下，重新在4個鑽孔的測壓管外口安裝壓力（lì）表，測定抽（chōu）放15天後的殘（cán）餘瓦斯壓力（lì）。
 
經過（guò）15天抽放後，1#、2#鑽孔殘餘瓦斯壓力均為0.8 MPa，較抽放前均下降了0.1 MPa；3# 鑽孔殘餘瓦斯壓力0.5 MPa，4 #鑽孔殘餘瓦斯壓力0.55 MPa，較抽放前均下降了0.3 MPa，且均低於了0.74 MPa。顯（xiǎn）然，抽放鑽孔經高壓水射（shè）流擴孔（kǒng）後抽放效果明（míng）顯提高。
 
根據11－2煤層吸附曲線，由各鑽孔瓦（wǎ）斯壓力（lì）值計算煤層瓦斯含量（liàng），1#、2#鑽（zuàn）孔處煤樣殘餘瓦斯（sī）含（hán）量為8.92 m³/t，依然大於8 m³/t。3#鑽孔處（chù）煤樣殘餘瓦斯含量為（wéi）6.83 m³/t，4#鑽孔煤樣（yàng）殘餘瓦斯含量為7.24 m³/t，均低於8 m³/t。
 
據以上分析（xī），我們可以看出在同樣的基礎條（tiáo）件下，經高壓水射流擴孔的鑽孔在抽放15天後，使其影（yǐng）響範（fàn）圍內的（de）瓦斯壓力、瓦斯含（hán）量均降低到突出指標以下。這說明高壓（yā）水射流對於提高鑽孔的瓦斯抽放效率、增加煤層的透氣性（xìng）、降低瓦斯壓力和含量具有非常好的效果。
  • 標簽：
  • 丁集煤礦
  • 瓦斯抽放
  • 效果分析（xī）
  • 高壓水（shuǐ）射流擴孔技術
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