松软煤层抽采钻孔护孔技术探讨.pdf

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1、江西煤炭科技2015年第4期JIANGXICOALSCIENCE&TECHNOLOGYNo．42O15耘软煤层抽采钻孔护孔技术搽诩陈彝龙，黄文军(1．江西省煤炭工业科学研究所，江西南昌330029；2．江西煤业集团有限责任公司沿沟煤矿，江西乐平333304)摘要：分析钻孔周围应力分布及变形情况，利用钻孔周围煤体垮落后应力重新分布，破裂区和塑性区往深部发展，卸压区范围增大等规律，对钻孑L进行护孑L，解决了煤层钻孔垮孔、堵孑L问题，提高了钻孔瓦斯抽采效果。关键词：松软煤层；钻孑L垮落区；护孔；抽采瓦斯，中图分类号：TD712．6文献标识码：B文章编号：100

2、6—2572(2015)O4一Ol12一O3DiscussiononProtectionforSuctionBoreholeinSortCoalSeamChenYilong，HuangWenjun(1．JiangxiScientificResearchInstituteofCoalIndustry，Nanchang，Jiangxi330029；2．YangouColliery，JiangxiCoalIndustryGroupCo．，Ltd，Leping，Jiangxi333304)Abstract：Byanalysisofstressdistributi

3、onanddeformationaroundborehole，thepaperpresentstheboreholepro—ffff，=ff—tectiontechnologyinaccordancewiththelawsofthestressredistributionaftercoalbodycavingaroundbore—hole，thedeepeningofbrokenrockzoneandplasticzoneandtheincreaserangeofstress—reliefzone，whichsolvestheproblemsofbore

4、holecollapseandblockageandincreasesthegassuctioneffects．Keywords：boreholecavingarea；protectionforborehole；gassuction对于原始瓦斯含量高、压力大且透气性低的煤层来llJI『J，lll说，开采保护层结合钻孔预先抽采煤层瓦斯措施是高效抽／，I采瓦斯，防治煤与瓦斯突出的有效方法。但对于松软煤／一一、／，，、P层，顺层和穿层预抽钻孔施工过程中容易垮孔、堵孔，造成I／

5、钻孔有效利用段少，服务时间短，无法抽采钻孔深处的煤

6、层瓦斯，因而抽采瓦斯浓度低，流量

7、不稳定，不能达到预期、、、一一／’一～抽采效果。、／_一、，．__l抽采钻孔护孔前后应力分析～一fffffPffff1．1钻孔周围应力分布P一原始应力一切向应力一径向应力；通常情况下，把钻孑L周围的煤岩体看成是完全均质的A一破裂区；B一塑性区；C一弹性区；D一原始应力区连续弹性体，把均质连续无限或半无限弹性体中钻孔周围图1孔塑性变形区及应力分布应力分布问题作为平面问题进行分析。随着侧压系数钻孔形成后，孔周围煤体集中切向应力大于煤体本身不同，会出现不同的应力状态，但孑L两侧的切向应力集中抗压(拉)或抗剪强度，孔周围出现应力重新分布，并将形系数会处于2～3之

8、间，孔的顶、底部切向应力集中系数会成破裂区、塑性区“(见图1)。同时受煤层瓦斯径向流场处于一1～3之间(集中系数小于0即出现了拉应力区)。·112·29~83m，累计抽采钻孔深为9910m，吨煤钻孔量为0．08而导致钻孔变形，发生堵孔。然后采用与钻孔同样长度的m／t。在30702工作面一270风巷布置24个抽采钻场，每护孔管送入孔中，同时在塑管距煤层顶板2m处钻若干蜂个抽采钻场向顶板布置3个水平穿层钻孔，孔深47～91窝状小孔。最后用聚胺脂封孔剂把施工好的钻孔孔口封m，累计抽采钻孔深为4896rn，吨煤钻孔量为004m／t，抽好，保证各钻孑L间不窜孑L，

9、不漏气。采钻孔孔径均为75mm。3取得的效果在23823工作面一270机巷布置5个本煤层顺层条带通过采取护孔技术，矿井瓦斯抽采技术指标得到明显预抽钻场，每个抽采钻场向顶板布置25个顺层抽采钻孔，提高(见表1)，延长了抽采钻孔的使用寿命，减少采动过程孑L深11～6Om，累计抽采钻孔深为4900m，吨煤钻孔量为中的超前压力影响，消除了钻孔通过软岩层、煤线、泥岩及0．5m／t，抽采钻孔孔径均为75mm，经效果检验5次后，瓦断层带时的塌孔、堵孔现象，提高了钻孔瓦斯抽采效果，为斯含量值均小于8m。／t。低浓度瓦斯发电项目保证了充足的气源。截止2011年42．3抽采

10、钻孔的护子L技术工艺月18日，30702工作面共为地面瓦斯发电站提供了104．2