煤礦井下大直徑定向鉆孔的成孔工藝及瓦斯抽采效果研究.pdf

1、瓦斯抽采對(duì)煤礦安全生產(chǎn)和能源利用有重要意義，目前我國(guó)煤礦瓦斯抽采的主要方法有鉆孔法和巷道法。對(duì)于容易成孔的硬煤層采取本煤層鉆孔預(yù)抽瓦斯，對(duì)于難成孔的松軟煤層采取鄰近層巖石長(zhǎng)鉆孔、穿層鉆孔以及巷道抽采。上述方法存在的問題是鉆孔法有效抽采孔段長(zhǎng)度短、終孔孔徑小、抽采效果差，巷道法施工工期長(zhǎng)、費(fèi)用昂貴、不利于瓦斯利用。
　　 本文針對(duì)上述我國(guó)煤礦瓦斯抽采方法普遍存在的問題，在以下3方面進(jìn)行了試驗(yàn)研究工作：(1)設(shè)計(jì)了兩種強(qiáng)造斜組合鉆具

2、并在陽泉礦區(qū)試驗(yàn)，施工出造斜強(qiáng)度1.2°/m以上的大直徑拐彎鉆孔，使穿層鉆孔在卸壓帶高瓦斯?jié)舛葏^(qū)域的孔段大幅度延長(zhǎng)，終孔孔深64.8m，終孔孔徑153mm，鉆孔瓦斯抽采效果比常規(guī)穿層鉆孔有顯著提高；(2)對(duì)穩(wěn)定組合鉆具進(jìn)行了理論分析，并將研究成果在晉城、銅川礦區(qū)試驗(yàn)，完成了目前國(guó)內(nèi)順煤層鉆進(jìn)深度最深的865m的順煤層長(zhǎng)鉆孔，終孔孔徑153mm，鉆孔瓦斯抽采效果比常規(guī)順層鉆孔有顯著提高；(3)針對(duì)煤礦井下定向鉆孔測(cè)孔數(shù)據(jù)處理工作量大的問題

3、，利用Visual Basic編制了水平孔測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算及輸出鉆孔軌跡的程序，程序和實(shí)測(cè)點(diǎn)軌跡擬合程度好，可操作性強(qiáng)，可用于指導(dǎo)煤礦井下水平定向孔施工。
　　 通過以上工作得出結(jié)論：研制的強(qiáng)造斜組合鉆具用于穿層瓦斯抽采孔，鉆孔瓦斯抽采效果比常規(guī)穿層鉆孔有顯著提高，部分瓦斯抽采參數(shù)優(yōu)于傾斜高抽巷；經(jīng)過理論分析設(shè)計(jì)的三種典型穩(wěn)定組合鉆具，在順煤層鉆孔試驗(yàn)中取得良好的試驗(yàn)效果，鉆孔順煤層鉆孔最深達(dá)到865m；編制的煤礦井下水平定向孔測(cè)點(diǎn)