CN109252888A - 一种煤矿高位巷定向钻进造穴掩护掘进的工艺方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种煤矿高位巷定向钻进造穴掩护掘进的工艺方法，包括以下步骤：S1：通过下向孔钻机施工定向水平钻进造穴，从高位岩巷向下钻进，进入煤岩结合部；S2：钻进到岩石与煤层结合处时通过随钻判识等技术，控制钻进在煤岩段导斜钻进；S3：钻进到煤层中部后进行水平钻进80‑130米；S4：根据具体情况或条件，利用前进造穴或者后退式造穴方式在煤层中部钻进，如造穴长度1‑5米，造穴间距为8‑10米；S5：S1‑S4的施工为一个循环，如此S1‑S4重复完成搭接循环，控制整个瓦斯治理区域，达到掩护掘进巷道、省去底抽巷的目的；通过利用高位巷斜向下钻进造穴实现瓦斯治理与瓦斯抽采，可有效治理瓦斯，抽采效率高，抽采浓度高，成本低。
Description
技术领域
本发明涉及煤矿技术领域，具体为一种煤矿高位巷定向钻进造穴掩护掘进的工艺方法。
背景技术
井下煤岩瓦斯治理是煤矿井下最大的难题，我国大部分煤层透气性差，瓦斯含量高、瓦斯压力大，突出危险性大。可钻性差，打钻施工过程中易发生喷孔、顶钻、抱钻等事故，钻孔成形后稳定性差，易发生孔壁坍塌堵孔现象，瓦斯抽采效率低，抽采效果差，瓦斯治理难度大。长期以来受松软煤层渗透率低和钻孔稳定性差因素的影响，松软高瓦斯煤层瓦斯治理难度大，煤矿瓦斯事故的致死率居高不下，因此松软高瓦斯煤层矿区是我国煤矿重大灾害的高发区域，是制约煤矿企业发展的主要原因。
为解决井下瓦斯治理难度大的问题，目前也出现很多瓦斯治理的技术，如底板岩巷穿层钻孔和顺煤层钻孔，虽然解决了眼前问题，但是效果并不理想，底板岩巷穿层钻孔成本高，施工工期长，工程量大，抽放浓度低，预抽效果并不理想，顺层钻孔施工成孔率低，抽采效果差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种煤矿高位巷定向钻进造穴掩护掘进的工艺方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种煤矿高位巷定向钻进造穴掩护掘进的工艺方法，包括以下步骤：
S1：通过下向孔钻机施工定向水平钻进造穴，从高位岩巷向下钻进，进入煤岩结合部；
S2：钻进到岩石与煤层结合处时通过随钻判识等技术，控制钻进在煤岩段导斜钻进；
S3：钻进到煤层中部后进行水平钻进80-130米；
S4：根据具体情况或条件，利用前进造穴或者后退式造穴方式在煤层中部钻进，如造穴长度1-5米，造穴间距为8-10米；
S5：S1-S4的施工为一个循环，如此S1-S4重复完成搭接循环，控制整个瓦斯治理区域，达到掩护掘进巷道、省去底抽巷的目的。
优选的，所述S1中，所述钻机钻杆的回转速度控制在 90~130r/min，钻进速度控制在 0.003~0.007m/min。
优选的，所述S1中，所述钻机钻杆的后端安装有泥浆泵和水管，钻杆钻进造穴时，水管进水将破碎的煤渣淋湿，再通过泥浆泵排出。
优选的，所述S2中钻进在煤岩段导斜钻进的导斜度为55-65度。
优选的，所述S4中，利用前进造穴或者后退式造穴，造穴方式可以采用机械扩孔方式造穴、水力造穴、或者机械和水力联合造穴。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的工艺方法更加的科学合理，采用高位巷下向定向钻进技术，结合造穴技术，实现在目标煤层定向钻进、造穴，是通过下向孔定向钻进钻机在高位巷斜向下进行定向钻进造穴的一种进行瓦斯治理与抽采的方法，实现省去施工底抽巷的目的；通过利用高位巷斜向下钻进造穴实现瓦斯治理与瓦斯抽采，可有效治理瓦斯，抽采效率高，抽采浓度高，成本低。
附图说明
图1为本发明施工示意图。
图中：高抽巷1、钻机2、岩层3、煤层4、造穴5。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种煤矿高位巷定向钻进造穴掩护掘进的工艺方法，包括以下步骤：
S1：通过下向孔钻机施工定向水平钻进造穴，从高位岩巷向下钻进，进入煤岩结合部；
S2：钻进到岩石与煤层结合处时通过随钻判识等技术，控制钻进在煤岩段导斜钻进；
S3：钻进到煤层中部后进行水平钻进80米；
S4：根据具体情况或条件，利用前进造穴或者后退式造穴方式在煤层中部钻进，如造穴长度1米，造穴间距为8米；
S5：S1-S4的施工为一个循环，如此S1-S4重复完成搭接循环，控制整个瓦斯治理区域，达到掩护掘进巷道、省去底抽巷的目的。
进一步的，S1中，钻机钻杆的回转速度控制在 90r/min，钻进速度控制在 0.003m/min。
进一步的，S1中，钻机钻杆的后端安装有泥浆泵和水管，钻杆钻进造穴时，水管进水将破碎的煤渣淋湿，再通过泥浆泵排出。
进一步的，S2中钻进在煤岩段导斜钻进的导斜度为55度。
进一步的，S4中，利用前进造穴或者后退式造穴，造穴方式可以采用机械扩孔方式造穴。
实施例2：
一种煤矿高位巷定向钻进造穴掩护掘进的工艺方法，包括以下步骤：
S1：通过下向孔钻机施工定向水平钻进造穴，从高位岩巷向下钻进，进入煤岩结合部；
S2：钻进到岩石与煤层结合处时通过随钻判识等技术，控制钻进在煤岩段导斜钻进；
S3：钻进到煤层中部后进行水平钻进90米；
S4：根据具体情况或条件，利用前进造穴或者后退式造穴方式在煤层中部钻进，如造穴长度3米，造穴间距为9米；
S5：S1-S4的施工为一个循环，如此S1-S4重复完成搭接循环，控制整个瓦斯治理区域，达到掩护掘进巷道、省去底抽巷的目的。
进一步的，S1中，钻机钻杆的回转速度控制在 100r/min，钻进速度控制在0.005m/min。
进一步的，S1中，钻机钻杆的后端安装有泥浆泵和水管，钻杆钻进造穴时，水管进水将破碎的煤渣淋湿，再通过泥浆泵排出。
进一步的，S2中钻进在煤岩段导斜钻进的导斜度为60度。
进一步的，S4中，利用前进造穴或者后退式造穴，造穴方式可以采用水力造穴。
实施例3：
一种煤矿高位巷定向钻进造穴掩护掘进的工艺方法，包括以下步骤：
S1：通过下向孔钻机施工定向水平钻进造穴，从高位岩巷向下钻进，进入煤岩结合部；
S2：钻进到岩石与煤层结合处时通过随钻判识等技术，控制钻进在煤岩段导斜钻进；
S3：钻进到煤层中部后进行水平钻进120米；
S4：根据具体情况或条件，利用前进造穴或者后退式造穴方式在煤层中部钻进，如造穴长度4米，造穴间距为9.5米；
S5：S1-S4的施工为一个循环，如此S1-S4重复完成搭接循环，控制整个瓦斯治理区域，达到掩护掘进巷道、省去底抽巷的目的。
进一步的，S1中，钻机钻杆的回转速度控制在120r/min，钻进速度控制在 0.006m/min。
进一步的，S1中，钻机钻杆的后端安装有泥浆泵和水管，钻杆钻进造穴时，水管进水将破碎的煤渣淋湿，再通过泥浆泵排出。
进一步的，S2中钻进在煤岩段导斜钻进的导斜度为62度。
进一步的，S4中，利用前进造穴或者后退式造穴，造穴方式可以采用机械和水力联合造穴。
实施例4：
一种煤矿高位巷定向钻进造穴掩护掘进的工艺方法，包括以下步骤：
S1：通过下向孔钻机施工定向水平钻进造穴，从高位岩巷向下钻进，进入煤岩结合部；
S2：钻进到岩石与煤层结合处时通过随钻判识等技术，控制钻进在煤岩段导斜钻进；
S3：钻进到煤层中部后进行水平钻进130米；
S4：根据具体情况或条件，利用前进造穴或者后退式造穴方式在煤层中部钻进，如造穴长度5米，造穴间距为10米；
S5：S1-S4的施工为一个循环，如此S1-S4重复完成搭接循环，控制整个瓦斯治理区域，达到掩护掘进巷道、省去底抽巷的目的。
进一步的，S1中，钻机钻杆的回转速度控制在 130r/min，钻进速度控制在0.007m/min。
进一步的，S1中，钻机钻杆的后端安装有泥浆泵和水管，钻杆钻进造穴时，水管进水将破碎的煤渣淋湿，再通过泥浆泵排出。
进一步的，S2中钻进在煤岩段导斜钻进的导斜度为65度。
进一步的，S4中，利用前进造穴或者后退式造穴，造穴方式可以采用机械和水力联合造穴。
以上四组实施例均可有效的治理瓦斯，并且本发明的工艺方法更加的科学合理，采用高位巷下向定向钻进技术，结合造穴技术，实现在目标煤层定向钻进、造穴，是通过下向孔定向钻进钻机在高位巷斜向下进行定向钻进造穴的一种进行瓦斯治理与抽采的方法，实现省去施工底抽巷的目的；通过利用高位巷斜向下钻进造穴实现瓦斯治理与瓦斯抽采，可有效治理瓦斯，抽采效率高，抽采浓度高，成本低。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种煤矿高位巷定向钻进造穴掩护掘进的工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：通过下向孔钻机施工定向水平钻进造穴，从高位岩巷向下钻进，进入煤岩结合部；
S2：钻进到岩石与煤层结合处时通过随钻判识等技术，控制钻进在煤岩段导斜钻进；
S3：钻进到煤层中部后进行水平钻进80-130米；
S4：根据具体情况或条件，利用前进造穴或者后退式造穴方式在煤层中部钻进，如造穴长度1-5米，造穴间距为8-10米；
S5：S1-S4的施工为一个循环，如此S1-S4重复完成搭接循环，控制整个瓦斯治理区域，达到掩护掘进巷道、省去底抽巷的目的。
2.根据权利要求1所述的一种煤矿高位巷定向钻进造穴掩护掘进的工艺方法，其特征在于：所述S1中，钻机钻杆的回转速度控制在90~130r/min，钻进速度控制在 0.003~0.007m/min。
3.根据权利要求1所述的一种煤矿高位巷定向钻进造穴掩护掘进的工艺方法，其特征在于：所述S1中，钻机钻杆的后端安装有泥浆泵和水管，钻杆钻进造穴时，水管进水将破碎的煤渣淋湿，再通过泥浆泵排出。
4.根据权利要求1所述的一种煤矿高位巷定向钻进造穴掩护掘进的工艺方法，其特征在于：所述S2中钻进在煤岩段导斜钻进的导斜度为55-65度。
5.根据权利要求1所述的一种煤矿高位巷定向钻进造穴掩护掘进的工艺方法，其特征在于：所述S4中，利用前进造穴或者后退式造穴，造穴方式可以采用机械扩孔方式造穴、水力造穴、或者机械和水力联合造穴。
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