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时间:2018-05-15
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1、煤矿瓦斯抽放钻孔曲线轨迹的测试分析煤矿瓦斯抽放钻孔曲线轨迹的测试分析是小柯论文网通过网络搜集,并由本站工作人员整理后发布的,煤矿瓦斯抽放钻孔曲线轨迹的测试分析是篇质量较高的学术论文,供本站访问者学习和学术交流参考之用,不可用于其他商业目的,煤矿瓦斯抽放钻孔曲线轨迹的测试分析的论文版权归原作者所有,因网络整理,有些文章作者不详,敬请谅解,如需转摘,请注明出处小柯论文网,如果此论文无法满足您的论文要求,您可以申请本站帮您代写论文,以下是正文。 摘要:针对东海煤矿三采区23#煤层的仰角钻场,在一定条件下利用数学
2、关系拟化出钻孔最高点的位置,为瓦斯抽放工作提供了技术依据。 关键词:钻孔曲线轨迹;瓦斯抽放;最高点 随着煤矿开采深度的增加,瓦斯含量的增大,煤矿的瓦斯治理工作成为了煤矿安全工作的重点。鸡西矿业集团东海煤矿于2003年开始实施瓦斯抽放工程,建立通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位的煤矿瓦斯综合治理工作体系,并取得了良好的效果。笔者于2007年对采面瓦斯抽排仰角钻孔进行研究,在多方面的支持下使得东海煤矿瓦斯治理一直备受好评。本论文主要是针对东海煤矿三采区(23#煤层)仰角钻孔的一些探讨研究。 1
3、地质概况 1.1煤层赋存状况: 本区23#层煤为城子河组煤,煤层厚度较稳定,灰分为22.72%,挥发分为33.31%,煤种为焦煤。厚度1.00米左右,煤层结构简单,厚度稳定,煤质较好。 1.2工作面自然状况: 本工作面是23#右四副巷/右五路回采工作面,上部为本层23#左三路至右四路采空区,下部为本层未开采区,本层上部为22#上层未开采区,层间距为48米,下为32#层采空区,层间距为84米工作面距地表垂深760米左右。 1.3煤层顶、底板情况: 本区内煤层顶板为粉细砂岩,厚度为4.30米左右
4、。伪顶为煤页岩,厚度为0.88米左右,直接顶为细砂岩,厚度为2.50米左右。 1.4地质构造: 本区地质构造简单,煤层为向南倾斜的单斜构造,工作面走向618米,倾向为128米,面积为平方米。钻场区内煤层稳定,没有褶皱,无断层等不良地质构造,围岩稳定。 2钻孔概况 根据瓦斯的密度性质,应使钻孔的位置在裂隙带中,并且尽量靠上接近弯曲下沉带。 2.1钻孔初步设计 本次共对3个钻孔进行了测量,其设计时基本数据见表2-1。其中2号、3号钻孔倾角是我们在施工中设计的最小与最大倾角。 2.2钻孔
5、施工设备 本设计所测钻孔均为同一钻场钻孔,并且施工设备相同,钻孔施工设备为煤炭研究总院西安分院研制的ZDY1900ST型钻机,其施工中的具体参数见表2-2。 3钻杆的轨迹分析 经过测量绘制出钻杆轨迹曲线(见图3-1)线形,利用数值分析方法,钻孔在竖直平面上的轨迹在平面上可以看作为函数f(x)=ax2+bx+c的曲线,并设初始孔为坐标原点(o),利用坐标关系求出轨迹方程分别为: 1号孔:f(x)=-0.0005x2+0.115x-0.123 (式3-1) 2号孔:f(x)=-0.0005x2+0.
6、0916x-0.6198 (式3-2) 3号孔:f(x)=-0.0006x2+0.3921x-0.2888 (式3-3) 式中:x——钻孔最高点距初始口平距,m; f(x)--钻孔最高点距初始口垂高,m。 在实际的生产应用中,我们仅需要预测钻孔的最高点,以保证钻孔的应用率。所以利用函数关系得出三个孔的最高点坐标:1号孔(107.88,6.078);2号孔(100.24,3.89);3号孔(326.7,67.36),在坐标轴上描绘前三点,可见它们近似在直线f(x)=0.
7、28x-24.12上。 由以上数据可知:在同一岩层中,利用同样钻机设备施工,钻孔的最高点只于开口的倾角(20°以下)有关,并且成正比例关系。由以上关系经过数学处理我们可得出等式: 式中:x——钻孔最高点距初始口垂高,m; α——设计初始口倾角,度。 α=3.22~21°。 (式3-6) 式中:Hz——钻孔最高点距初始口垂高,m; Lz——钻孔最高点距初
8、始口平距,m; α——设计初始口倾角,度,α=3.22~21°。 4该函数的数学意义及实践应用 由于影响钻孔的因素不仅有初始口倾角,还有岩层性质、钻头、钻杆、推进压力、定中器的因素,所以式3-5、式3-6仅适用于东海煤矿三采区23#层。 在设计初始倾角与最高点的函数式3-5、式3-6中,当初始倾角在3°~20°之间时,钻孔最高
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