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煤矿井下水平定向钻进技术与装备的新进展 被引量：52
1
作者 石智军 李泉新 姚克 《探矿工程（岩土钻掘工程）》 2015年第1期12-16,共5页
煤矿井下定向钻进技术作为一项工程领域的新技术,已经广泛应用于煤矿井下瓦斯抽采、防治水、地质勘探和精确工程钻孔施工等领域。经过在国内30多个矿区推广应用,煤矿井下定向钻进技术和装备逐渐完善并取得新进展,形成了ZDY12000LD型大... 煤矿井下定向钻进技术作为一项工程领域的新技术,已经广泛应用于煤矿井下瓦斯抽采、防治水、地质勘探和精确工程钻孔施工等领域。经过在国内30多个矿区推广应用,煤矿井下定向钻进技术和装备逐渐完善并取得新进展,形成了ZDY12000LD型大功率定向钻机、无线随钻测量系统、地质导向钻进装置及复合定向钻进工艺。结合现场试验完成了主孔深度1881 m的煤层定向长钻孔和1026 m岩层定向长钻孔,充分说明了ZDY12000LD型钻机功率大、钻进及事故处理能力强,无线随钻测量系统测量精度高,配套复合定向钻进技术形成的钻孔孔壁光滑、沉渣少、钻孔曲率小,钻进效率高。 展开更多
关键词 煤矿井下 定向钻孔 无线随钻测量 地质导向 大功率定向钻机 复合定向钻进
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煤层底板超前注浆加固定向孔注浆工艺技术 被引量：39
2
作者 李长青 方俊 +2 位作者 李泉新 姜文浩 张洪健 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期59-63,共5页
煤层底板突水是矿山建设与生产过程中的主要灾害之一。底板注浆加固技术是目前我国防治底板突水的重要措施和方法。利用定向孔进行煤层底板超前注浆加固,对注浆的层位与注浆材料选取、注浆工艺制定、注浆方法和浆液配置进行了系统研究;... 煤层底板突水是矿山建设与生产过程中的主要灾害之一。底板注浆加固技术是目前我国防治底板突水的重要措施和方法。利用定向孔进行煤层底板超前注浆加固,对注浆的层位与注浆材料选取、注浆工艺制定、注浆方法和浆液配置进行了系统研究;针对定向孔的特点对注浆效果检查与评价进行了完善,并通过赵固一矿11151工作面现场进行了验证。试验表明,所采取的注浆工艺技术很好的保障了注浆和钻进施工,注浆加固效果明显,实现了工作面超前区域注浆加固的目的。 展开更多
关键词 煤层底板 超前注浆加固 定向孔 注浆工艺技术
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煤矿井下全域化瓦斯抽采定向钻进关键技术与工程实践 被引量：32
3
作者 李泉新 许超 +3 位作者 刘建林 方俊 张杰 刘飞 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期3108-3116,共9页
针对高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井高效瓦斯治理的迫切需要,为实现煤矿井下瓦斯全域化精准抽采,提出了中硬煤层大盘区瓦斯抽采、碎软煤层瓦斯区域抽采和采动卸压瓦斯“以孔代巷”抽采的模式,利用定向钻孔轨迹精确可控、可沿目标地层长距离... 针对高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井高效瓦斯治理的迫切需要,为实现煤矿井下瓦斯全域化精准抽采,提出了中硬煤层大盘区瓦斯抽采、碎软煤层瓦斯区域抽采和采动卸压瓦斯“以孔代巷”抽采的模式,利用定向钻孔轨迹精确可控、可沿目标地层长距离延伸的优势,在煤矿井下大区域范围内实现“中硬煤层、碎软煤层、顶板岩层”全区域精准覆盖、“采前-采中-采后”全时段连续抽采,最大限度实现全域快抽、应抽尽抽。全面阐述了不同煤层赋存地质条件和开采阶段下矿井瓦斯治理的技术现状与需求,系统分析了中硬煤层、碎软煤层和复杂顶板岩层中定向钻进成孔存在的技术难点,在此基础上开发了中硬煤层超长孔定向钻进技术、碎软煤层气动定向钻进技术和复杂顶板岩层大直径定向钻进技术,分析了各关键技术的适用条件和主要特点,并在我国典型煤矿区井下开展了工业性试验和示范应用,工程实践表明:中硬煤层最大定向成孔深度达3353 m,实现了矿井大盘区瓦斯抽采治理;碎软煤层中孔深300 m以上定向钻孔成孔率达76%,实现了煤巷条带、采煤工作面超前区域精准抽采;复杂顶板岩层中定向钻孔深度普遍达到500 m以上,一次扩孔直径可达200 mm,推动了“以孔代巷”瓦斯抽采技术发展。研究可为矿井瓦斯“零超限”和煤层“零突出”目标的实现提供技术装备支撑。 展开更多
关键词 瓦斯抽采 定向钻孔 全域化 抽采模式
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煤矿井下定向钻孔水力压裂岩层控制技术及应用 被引量：26
4
作者 康红普 冯彦军 +2 位作者 张震 赵凯凯 王鹏 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期31-44,共14页
水力压裂技术在煤矿坚硬、完整顶板岩层弱化及高应力巷道卸压方面得到越来越广泛的应用。以陕西曹家滩煤矿特厚煤层综放开采工作面、特厚稳定顶板岩层为工程背景,开展了顶板岩层地质力学测试、可压性试验,水力裂缝扩展理论分析及三维数... 水力压裂技术在煤矿坚硬、完整顶板岩层弱化及高应力巷道卸压方面得到越来越广泛的应用。以陕西曹家滩煤矿特厚煤层综放开采工作面、特厚稳定顶板岩层为工程背景,开展了顶板岩层地质力学测试、可压性试验,水力裂缝扩展理论分析及三维数值模拟,提出井下工作面定向钻孔区域水力压裂顶板层位、压裂钻孔布置与参数确定方法及压裂工艺。在井下进行了工业性试验和系统的地面微震实时监测,获得了顶板水力压裂裂缝空间展布特征。同时,进行了液压支架工作阻力,工作面周期来压步距及持续距离,来压动载系数及顶板岩层破断能量监测与分析,综合评价了水力压裂效果。初步建立了集压裂层位确定与参数设计,井下定向钻孔压裂工艺与装备,水力裂缝空间展布监测与压裂效果综合评价为一体的煤矿井下定向钻孔水力压裂成套技术。井下试验结果表明:在曹家滩煤矿井下地应力状态下(最小主应力为垂直应力),水力裂缝以水平裂缝为主,沿钻孔两侧扩展平均距离为80 m左右,有效弱化了工作面范围内上覆坚硬、完整顶板,实现了区域顶板改造。压裂区域工作面强矿压显现显著减弱,确保了工作面安全生产。最后,分析了水力压裂存在的问题,展望了技术发展方向。 展开更多
关键词 煤矿井下 区域水力压裂 岩层控制 定向钻孔 压裂层位 压裂参数设计
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煤矿井下2570 m顺煤层超深定向孔高效成孔关键技术 被引量：28
5
作者 石智军 许超 +3 位作者 李泉新 陈殿赋 郝世俊 姚克 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期196-201,共6页
针对现有定向钻进技术装备不能满足超长工作面瓦斯大区域治理对井下顺煤层定向钻孔深度要求的问题,提出利用泥浆脉冲无线随钻测量系统替代有线随钻测量系统进行钻进参数测量,避免了有线随钻测量系统信号传输受通缆钻杆影响的问题;基于... 针对现有定向钻进技术装备不能满足超长工作面瓦斯大区域治理对井下顺煤层定向钻孔深度要求的问题,提出利用泥浆脉冲无线随钻测量系统替代有线随钻测量系统进行钻进参数测量,避免了有线随钻测量系统信号传输受通缆钻杆影响的问题;基于近水平钻孔回转钻进的"岩屑楔"理论,通过优化螺杆钻具结构及调整钻进工艺参数实现复合钻进状态下钻孔增、降、稳倾角调节,进一步提高了复合钻进进尺比例,使钻进系统压力明显降低。结合保德煤矿生产需要施工完成主孔深度2 570 m、孔径120mm的顺煤层超长定向钻孔,钻孔平均日进尺达到200 m以上,通过对该超深孔施工关键装备适应性分析可知:钻进装备稳定可靠,无线随钻测量系统信号在超深钻孔中传输稳定,复合钻进倾角控制效果良好,系统压力参数下降明显,说明该套技术装备能满足煤矿井下2 500 m顺煤层超深定向钻孔的施工要求。研究成果可为顺煤层超深定向钻孔施工和超长工作面瓦斯超前治理提供重要借鉴。 展开更多
关键词 泥浆脉冲 测量系统 定向钻孔 复合钻进 超深钻孔
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井下长距离定点保压密闭煤层瓦斯含量测定取样技术 被引量：19
6
作者 李泉新 方俊 +1 位作者 许超 刘飞 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2017年第7期68-73,166,共7页
针对煤矿井下现有瓦斯含量测试技术存在的取样深度浅、精度低、瓦斯易逸散等不足,将定向钻进技术与密闭取心技术结合,开发了基于井下定向孔的煤样长距离定点保压密闭采心方法,即先利用定向钻孔长距离精确钻进至取样点,然后采用煤层密闭... 针对煤矿井下现有瓦斯含量测试技术存在的取样深度浅、精度低、瓦斯易逸散等不足,将定向钻进技术与密闭取心技术结合,开发了基于井下定向孔的煤样长距离定点保压密闭采心方法,即先利用定向钻孔长距离精确钻进至取样点,然后采用煤层密闭取样装置进行煤样保压密闭采取,主要包括取样定向孔设计、套管孔段和定向孔段施工、单点煤样采取和单孔多次取样等工艺步骤,选配了配套钻进与取样装备,并在焦作某矿进行了现场试验。结果表明,采用经改进的采样工艺方法和装备,成功完成5次煤样采取,煤样采取率100%,保压密闭成功率100%,最大取样深度达到491 m,是现有技术取样深度的6倍以上,实际取样点与设计位置偏差小于0.5%,显著提高了井下煤样采取精度,并减少了瓦斯逸散,确保煤层瓦斯参数测试的准确性,可为矿井工程设计与评估提供准确的参考依据。 展开更多
关键词 定向孔 取煤样 保压密闭 瓦斯含量测定
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顺层定向长钻孔预抽煤层瓦斯区域防突措施效果检验方法研究 被引量：19
7
作者 周金龙 董洪凯 李国强 《矿业安全与环保》 北大核心 2013年第6期69-72,共4页
随着定向钻机在晋煤集团的成功应用,定向钻孔抽采瓦斯已成为区域防突措施的常规手段。为验证该措施的效果,首先采用预抽前的瓦斯含量及抽排瓦斯量等参数,间接计算煤层残余瓦斯含量进行预评价,然后将定向钻孔预抽控制区域划分为若干个60... 随着定向钻机在晋煤集团的成功应用,定向钻孔抽采瓦斯已成为区域防突措施的常规手段。为验证该措施的效果,首先采用预抽前的瓦斯含量及抽排瓦斯量等参数,间接计算煤层残余瓦斯含量进行预评价,然后将定向钻孔预抽控制区域划分为若干个60～80 m小区域,采用直接测定煤层残余瓦斯含量指标对小区域进行措施效果检验。通过在寺河矿西井区的现场试验,安全完成了W1302工作面的布置。 展开更多
关键词 定向钻孔 预抽煤层瓦斯 区域防突措施 效果检验 煤与瓦斯突出
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基于井下定向钻孔的煤层底板水害防治技术研究 被引量：18
8
作者 刘建林 《煤炭工程》 北大核心 2017年第6期68-71,共4页
针对常规钻孔注浆加固-改造技术固有的局限性,提出采用定向钻孔进行底板水害防治的方法,对钻孔设计、钻孔施工和钻孔注浆技术进行了研究。在河南焦作赵固一矿进行了现场应用,结果表明:钻孔设计合理,钻进施工顺利,注浆加固-改造效果显著... 针对常规钻孔注浆加固-改造技术固有的局限性,提出采用定向钻孔进行底板水害防治的方法,对钻孔设计、钻孔施工和钻孔注浆技术进行了研究。在河南焦作赵固一矿进行了现场应用,结果表明:钻孔设计合理,钻进施工顺利,注浆加固-改造效果显著,有利保障了工作面安全回采,定向钻孔注浆加固-改造方法能够实现矿井底板水害超前区域防治,可为相似条件矿区底板水害防治提供借鉴作用。 展开更多
关键词 定向钻孔 底板突水 钻孔设计 钻进技术 注浆技术
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基于采动裂隙区域分布特征的定向钻孔空间位置研究 被引量：16
9
作者 郭明杰 郭文兵 +3 位作者 袁瑞甫 赵高博 白二虎 李国富 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第4期817-826,共10页
采用定向钻孔抽采采空区卸压瓦斯是矿井工作面瓦斯治理的一种重要方法,其在覆岩布置层位区域的准确确定是实现稳定高效抽采的关键。以焦煤古汉山矿16031工作面为工程背景,采用物理相似模拟、理论分析和现场试验的方法分析了覆岩采动裂... 采用定向钻孔抽采采空区卸压瓦斯是矿井工作面瓦斯治理的一种重要方法,其在覆岩布置层位区域的准确确定是实现稳定高效抽采的关键。以焦煤古汉山矿16031工作面为工程背景,采用物理相似模拟、理论分析和现场试验的方法分析了覆岩采动裂隙分区演化特征及不同层位定向钻孔的稳定性,在对覆岩裂隙分布进行区域划分的基础上,确定了结构裂隙区(上山侧)为布置瓦斯抽采定向钻孔的最佳区域,进而给出了区域内的核心布置范围,并推导了结构裂隙区空间位置边界理论计算公式。通过现场工程试验测试,结果表明:从各定向钻孔抽采数据判定的相应区域边界与理论计算公式相符,布置于结构裂隙区核心位置范围内的定向钻孔对采空区卸压瓦斯进行了有效抽采,其单孔瓦斯抽采纯量最高可达5.5 m~3/min,验证了理论界定结构裂隙区空间位置边界及确定定向钻孔布置核心范围的实用性与合理性。研究成果对矿井预防瓦斯灾害事故、实现瓦斯高效抽采具有重要实际意义。 展开更多
关键词 采动裂隙 区域分布 瓦斯抽采 定向钻孔 空间位置
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以孔代巷区域瓦斯抽采技术体系应用 被引量：16
10
作者 陶云奇 张帆 +2 位作者 吴金刚 李国栋 于红 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2020年第12期175-178,共4页
为实现突出煤层的安全开采,系统分析了以孔代巷区域瓦斯抽采技术的技术特征、技术优势、适用条件、技术模式等,并开展了现场工业性试验。试验结果表明:以孔代巷区域瓦斯抽采技术能够实现定向钻进、定位增透、定量抽采、定点取样和定区评... 为实现突出煤层的安全开采,系统分析了以孔代巷区域瓦斯抽采技术的技术特征、技术优势、适用条件、技术模式等,并开展了现场工业性试验。试验结果表明:以孔代巷区域瓦斯抽采技术能够实现定向钻进、定位增透、定量抽采、定点取样和定区评价;采用注气驱替增产后,累计抽出瓦斯量32.57万m3,平均日抽采纯量超过1000 m3,瓦斯抽采效果明显提高,能有效降低施工成本、缩短工期。 展开更多
关键词 煤与瓦斯突出 以孔代巷 瓦斯抽采 定向钻孔 现场工业性试验
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煤矿井下近水平定向钻孔轨迹描述与计算方法 被引量：14
11
作者 孙荣军 《中国煤层气》 2010年第4期36-39,30,共5页
本文在分析地面与井下钻孔轨迹描述习惯不同的基础上,结合煤矿井下定向钻孔施工的特点建立了钻孔轨迹描述体系,提出了描述钻孔轨迹空间位置的主要几何参数的定义和表示方法。通过分析常用钻孔轨迹坐标计算方法的适用性,提出适合煤矿井... 本文在分析地面与井下钻孔轨迹描述习惯不同的基础上,结合煤矿井下定向钻孔施工的特点建立了钻孔轨迹描述体系,提出了描述钻孔轨迹空间位置的主要几何参数的定义和表示方法。通过分析常用钻孔轨迹坐标计算方法的适用性,提出适合煤矿井下施工特点的最佳计算方法模型,为井下定向钻孔轨迹设计和控制提供了理论依据。 展开更多
关键词 煤矿井下 定向钻孔 轨迹描述 坐标计算
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羽状分支水平孔在煤矿水害地面区域探查与治理中的应用探讨 被引量：13
12
作者 王永全 《中国煤炭地质》 2018年第A01期84-89,共6页
华北型煤田下组煤底板下多为高水压、大水量的灰岩含水层,开采面临严重的突水危险。地面区域超前探查与治理是治理水患的根本方向和有效方法,羽状分支水平孔是实施地面区域超前探查与治理的有效途径方法,得到了广泛应用。对已实施的近80... 华北型煤田下组煤底板下多为高水压、大水量的灰岩含水层,开采面临严重的突水危险。地面区域超前探查与治理是治理水患的根本方向和有效方法,羽状分支水平孔是实施地面区域超前探查与治理的有效途径方法,得到了广泛应用。对已实施的近80000m钻探工作量羽状分支水平孔的施工经验教训进行总结,提出了羽状分支水平孔设计、施工等方面的认识与体会。 展开更多
关键词 高承压含水层 水害防治 定向孔 钻进技术
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地面定向孔超前预注浆掩护巷道穿断层破碎带关键技术 被引量：12
13
作者 童仁剑 郑士田 +1 位作者 吴燕军 史永理 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期196-203,共8页
深部巷道过断层破碎带往往应力集中、围岩变形大,是掘进、支护的重大安全隐患。为提高围岩的抗变形能力和强度,减轻巷道锚固支护压力,以淮北矿区巷道过大断层为例,分析了掘进支护过程中矿压大、围岩稳定性差、支护难度大的主要工程问题... 深部巷道过断层破碎带往往应力集中、围岩变形大,是掘进、支护的重大安全隐患。为提高围岩的抗变形能力和强度,减轻巷道锚固支护压力,以淮北矿区巷道过大断层为例,分析了掘进支护过程中矿压大、围岩稳定性差、支护难度大的主要工程问题,采用地面定向孔超前预注浆改性巷道围岩后,顺利掘进通过了断层破碎带。总结提出了基于钻探施工关键技术和高压预注浆关键技术的定向孔掩护巷道过断层关键技术体系,应用四开成孔结构避免了非治理段注浆干扰以及四段注浆分段法实现了断层破碎带精准注浆,并从压水试验、岩性探查、注浆量、注浆扩散距离、物探验证以及掘进支护效果分析方面评价了注浆加固效果。工程实践表明:地面定向孔具有长距离探查巷道岩性、超前高压预注浆的显著优势,改善了软弱围岩力学性质,有效控制了巷道围岩变形,巷道最大底鼓量降比超过62.6%,为巷道支护提供了安全保障,具有重要的推广应用价值。 展开更多
关键词 定向钻孔 断层破碎带 围岩控制 注浆加固 超前预注浆
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顶板定向钻孔水压致裂工作面强矿压控制试验研究 被引量：12
14
作者 高亮 张农 吕情绪 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第8期57-62,共6页
针对神东矿区布尔台煤矿42107工作面回采过程中频繁发生的强矿压显现问题,采用理论分析、数值模拟和现场实测方法,对井下定向钻孔水压致裂顶板厚硬关键层控制工作面强矿压显现进行了研究。研究结果表明:4-2煤层顶板厚度约22 m的粉砂岩... 针对神东矿区布尔台煤矿42107工作面回采过程中频繁发生的强矿压显现问题,采用理论分析、数值模拟和现场实测方法,对井下定向钻孔水压致裂顶板厚硬关键层控制工作面强矿压显现进行了研究。研究结果表明:4-2煤层顶板厚度约22 m的粉砂岩亚关键层2是影响工作面强矿压显现的主要因素;理论分析通过顶板弱化降低亚关键层2的强度,在一定程度上能够削弱工作面强矿压;通过减小亚关键层2破断块体竖向节理的摩擦角以模拟顶板致裂效果,亚关键层2弱化改性后,42107工作面两侧的区段煤柱以及实体煤壁上的支承压力峰值显著降低,减小幅度约18.3%;实际在42107工作面顶板布置了3个定向钻孔,由该工作面内11台液压支架在致裂前后的工作阻力曲线得出,来压期间支架最大工作阻力由22535 kN减小至19599 kN,周期来压步距则由致裂前的21.0 m减小为致裂后的16.9 m,表明定向钻孔水压致裂覆岩关键层能够较好地控制工作面强矿压显现。 展开更多
关键词 定向钻孔 水压致裂 顶板弱化 强矿压显现 周期来压
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煤层底板超前注浆加固定向钻进技术与装备 被引量：10
15
作者 李泉新 石智军 方俊 《金属矿山》 CAS 北大核心 2013年第9期126-131,共6页
将定向钻进与底板注浆加固技术结合,利用定向钻孔实现煤层底板超前注浆加固是现有底板水害防治方法的重要创新。系统研究了定向钻孔超前注浆加固原理、钻进装备、钻孔设计方法和钻进成孔工艺,形成了一套煤层底板超前注浆加固定向钻进技... 将定向钻进与底板注浆加固技术结合,利用定向钻孔实现煤层底板超前注浆加固是现有底板水害防治方法的重要创新。系统研究了定向钻孔超前注浆加固原理、钻进装备、钻孔设计方法和钻进成孔工艺,形成了一套煤层底板超前注浆加固定向钻进技术与装备。通过在赵固一矿11151工作面现场试验表明,研究的钻进技术和装备稳定可靠,工艺先进,底板注浆加固效果良好,丰富和完善了煤矿底板水害防治手段,实现了煤层底板水害超前防治的重大突破,对煤矿安全高效开采意义重大。 展开更多
关键词 底板水防治 定向钻孔 钻进技术 钻进装备 超前注浆加固
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地面顺层孔超前探查预加固断层破碎带应用研究 被引量：9
16
作者 童仁剑 《煤炭技术》 CAS 2020年第8期20-23,共4页
为提高围岩自承载力,重塑地应力分布,减轻巷道过大断层掘进、支护压力。以袁二煤矿西翼开拓巷道过WF4断层为例,分析了WF4断层带的发育特征以及巷道过断层的潜在安全隐患,提出基于地面顺层孔的探查加固断层破碎带方案,采用了四开成孔结... 为提高围岩自承载力,重塑地应力分布,减轻巷道过大断层掘进、支护压力。以袁二煤矿西翼开拓巷道过WF4断层为例,分析了WF4断层带的发育特征以及巷道过断层的潜在安全隐患,提出基于地面顺层孔的探查加固断层破碎带方案,采用了四开成孔结构避免非治理段注浆干扰,利用了分段、约束、交叉钻进注浆工艺,强化断层带注浆加固并进行效果验证。工程实践表明,地面顺层孔具有高精度探查地层岩性的显著优势,掘进揭露的岩性与地面孔探查预测的岩性、位置基本吻合,巷道见水泥结石;划分了注浆的3个阶段,包括0~4 MPa的低压快速充填阶段、4~10 MPa的中压挤压扩散阶段、10~15 MPa的高压压实劈裂阶段;巷道安全快速掘进通过了WF4断层破碎带,底鼓、两帮变形量相对其他区段明显减小,注浆加固效果良好,具有重要推广应用价值。 展开更多
关键词 定向孔 断层破碎带 精准探查 超前预注浆
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煤矿井下水砂突涌钻孔封孔技术研发与应用 被引量：8
17
作者 李晓龙 《煤田地质与勘探》 CSCD 北大核心 2021年第4期192-197,共6页
桑树坪煤矿采取地面注骨料和井下注浆技术治理奥灰(奥陶纪灰岩)岩溶陷落柱时,施工的3个常规检查钻孔出现严重的水砂突涌现象,封孔难度极大,采取向孔内下入木楔、反丝止浆塞等方法均封孔失败。针对此难题,提出带压顶替注浆封孔技术,首先... 桑树坪煤矿采取地面注骨料和井下注浆技术治理奥灰(奥陶纪灰岩)岩溶陷落柱时,施工的3个常规检查钻孔出现严重的水砂突涌现象,封孔难度极大,采取向孔内下入木楔、反丝止浆塞等方法均封孔失败。针对此难题,提出带压顶替注浆封孔技术,首先,向孔内注入大于套管体积的清水以确保孔内通畅,避免砂粒填充至套管内,导致封孔深度未达到套管以下稳定岩层;之后,采取低泵量向孔内多次循环注入大于套管体积的稀水泥浆;最后,待水泥浆凝固后,采取小直径钻头钻进至套管外以检查大孔径钻孔的封孔质量。该技术成功应用于3个常规检查钻孔封堵工程,实践发现:先期注浆封孔水泥浆液水灰比宜选取1︰1,单次候凝时间宜选取3~4 d,延长水泥浆候凝时间,可提高钻孔封孔质量。此技术适用于井下狭小空间作业,可防止孔口涌水涌砂,避免孔内水砂高速流动,确保封孔质量及人员安全,为封堵类似水砂突涌钻孔提供技术借鉴。 展开更多
关键词 定向钻孔 涌水涌砂 带压顶替注浆 封孔 奥灰 注浆 桑树坪煤矿
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坚硬覆岩工作面采空区近场瓦斯抽采技术研究 被引量：7
18
作者 张浩权 《煤炭工程》 北大核心 2022年第7期74-78,共5页
为了解决坚硬覆岩突出煤层开采过程中高抽巷对上隅角瓦斯控制能力差的难题,以首山一矿12110工作面为研究对象,划分了坚硬覆岩工作面采空区近、远场瓦斯库的范围,采用数值模拟的方法,研究了近场瓦斯高效抽采区域,提出了基于低位顶板走向... 为了解决坚硬覆岩突出煤层开采过程中高抽巷对上隅角瓦斯控制能力差的难题,以首山一矿12110工作面为研究对象,划分了坚硬覆岩工作面采空区近、远场瓦斯库的范围,采用数值模拟的方法,研究了近场瓦斯高效抽采区域,提出了基于低位顶板走向长钻孔的采空区近场瓦斯抽采技术。结果表明:低位顶板走向长钻孔的高效抽采区域为距垮落线30m范围内,合理抽采负压为15kPa,1-5号钻孔抽采瓦斯纯量为8.3m^(3)/min。基于低位顶板走向长钻孔的近场瓦斯抽采技术进一步降低了采空区瓦斯涌出量,与高抽巷、上隅角插管构成了采空区近场、远场、上隅角三位一体瓦斯抽采模式,将工作面上隅角瓦斯浓度控制在0.6%以下,确保了工作面的安全回采。 展开更多
关键词 瓦斯抽采 坚硬顶板 采空区 定向钻孔 高抽巷
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北辛窑矿南翼大巷突水机理及防治措施 被引量：8
19
作者 路喜 何亚东 王敏 《矿业安全与环保》 北大核心 2020年第4期97-102,共6页
以宁武煤田北辛窑矿南翼大巷底板突水为研究对象,通过分析矿区地质、水文地质特征,对比突水前后区内奥灰水文观测孔水位变化,结合突水点水化学分析,研究了该矿突水水源及突水机理。结果表明:2次突水的动态过程相似,最大涌水量和稳定涌... 以宁武煤田北辛窑矿南翼大巷底板突水为研究对象,通过分析矿区地质、水文地质特征,对比突水前后区内奥灰水文观测孔水位变化,结合突水点水化学分析,研究了该矿突水水源及突水机理。结果表明:2次突水的动态过程相似,最大涌水量和稳定涌水量具有可比性,突水时间与奥灰水文观测孔水位陡降时间吻合,突水点水样特征与本区奥灰水特征基本一致,确定突水水源为奥灰水。F8断层切割奥灰含水层形成突水通道,加之巷道掘进扰动破坏了相对隔水层的稳定性,奥灰承压水克服构造裂隙阻力,引发突水;采用定向钻孔注浆堵水技术,对2个突水点进行封堵,并注浆加固了巷道底板,确保了南翼大巷安全掘进。 展开更多
关键词 煤矿水害 突水机理 突水水源 定向钻孔 注浆 堵水 加固
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水力喷射定向深穿透压裂技术研究与应用 被引量：7
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作者 苏建 《石油化工高等学校学报》 CAS 2014年第2期55-58,共4页
与常规射孔方式不同,水力喷射钻孔可针对储层有利部位实现定向喷射,以高压水射流钻孔的方式在油层与井筒间形成长度为100m微井眼。利用水力喷射钻孔孔眼的导向作用,继续实施水力压裂改造工艺,在压裂目的层中形成深穿透人工裂缝,以达到... 与常规射孔方式不同,水力喷射钻孔可针对储层有利部位实现定向喷射,以高压水射流钻孔的方式在油层与井筒间形成长度为100m微井眼。利用水力喷射钻孔孔眼的导向作用,继续实施水力压裂改造工艺,在压裂目的层中形成深穿透人工裂缝,以达到储层高效改造的目的。介绍了该技术的工艺原理及实施步骤,结合辽河油区的储层特点,优化了工艺关键参数,提出了火山岩改造的针对性措施,在辽河东部凹陷的探井中成功实施了"水力喷射定向深穿透压裂技术",获得高产工业油流。水力喷射定向深穿透压裂技术在国内应用尚属首次,为火山岩以及其他难动用储层改造开拓了一条新的思路。 展开更多
关键词 水力喷射 定向钻孔 压裂 深穿透
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