首页 >> 新闻中心 >>公司新闻 >> 分析煤矿常用的钻探技术
详细内容

分析煤矿常用的钻探技术

  由于复杂的地质构造对煤矿生产与安全带来重要影响,钻探技术的应用已经成为获取地质资料最重要的来源手段,加之煤矿井下还会经常发生透水、冒顶、火灾等事故,将钻探技术应用其中,为避免水害、资源及工程浪费、瓦斯事故的发生具有重要的现实意义。本文就在对煤矿事故中常用的钻探技术予以探讨,以期实现钻探技术的推广使用。 
  随着我国社会经济的高速发展,煤炭工业也已经成为促进我国经济发展的支柱型产业,但,由于我国当前煤矿安全工作的基础还是较为薄弱,加之煤矿生产条件的复杂多变,技术应用水平较低,还频繁发生各种灾害事故,煤炭行业的安全生产问题尤为严峻。近年来,随着我国加强安全生产力度的监管,将钻探技术应用到煤矿安全管理中来具有重要的现实意义。 
  一.煤矿钻探技术应用分析 
  煤矿生产出了在地质勘探工作阶段进行地面的钻探勘查之外,在煤炭开采过程中,为了满足安全、地质或者其它工程的要求,在井下也有诸多的钻探作业进行。 
  (一)钻探注浆 
  在煤矿开采过程中,难免会遇到具有煤炭自燃危险的煤层,为了预防采空区煤炭发生自燃,就必须要先予以钻探注浆,从地面或井下巷道通过钻孔,向危险区域灌注具有灭火性能的材料或避免发生自燃的浆体,降低煤炭自燃危害;同时,在对我国某些矿区采空区予以治理的时候,也将钻探注浆技术利用其中,通过钻孔由地面向采空区上覆岩层产生的离层裂隙带中,进行水泥浆体的关注,起到控制地表塌陷或者是岩层下移的问题,对地面设施起到有效的保护作用。 
  (二)地质勘探 
  在地质勘探中,钻探技术是一项重要的核心组成,通过进行地质钻探,可清楚、精确的对地质构造、土体软硬性质、地层岩性、地下水特征以及矿体分布等方面内容予以掌握,同时通过岩土、水的取样实验、水文地质实验或者瓦斯压力测试等工作,进行各种参数与水文地质材料的搜集,为地质勘探设计与施工提供可靠的参考依据。 
  (三)瓦斯抽放 
  大部分煤炭与煤层气都属伴生矿产,如若要涉及到煤炭开采,就必须要将吸附于煤炭中的瓦斯进行释放。在煤炭开采过程中,进行瓦斯的大量释放时,必须要增强风量保证工作人员的安全,避免由于瓦斯超限而导致引发各种严重灾害性事故或者停产问题。为了保证生产的安全性,必须要坚持“先抽后采、监测监控、以风定产”的方针,在煤层正式进行回采之前,先对煤层予以钻孔施工,并借助钻孔进行瓦斯预抽工作,起到尽量降低煤层中瓦斯含量的作用,在回采过程中保证瓦斯的不超限,最终实现安全生产的根本目的。 
  另外,随着我国煤矿事业的不断发展,科学技术水平的提高,钻探技术也被广泛的应用到煤矿事故预防中来,起到良好的应用效果。 
  二.钻探技术在煤矿瓦斯防治中的应用 
  针对瓦斯治理的需要,必须要做好施工顶板钻孔、本煤层钻孔以及穿层孔等等,但是由于受到历史以及外部因素的影响,无论是就钻探设备还是钻探工艺、工作人员素质方面来看,煤矿钻探技术都还较为落后。 
  就煤矿井下钻探的特点来看,矿井巷道具有空间有限,无论是通水、通风还是运输都存在较大困难,施工环境极为恶劣;施工钻孔通常都是上仰或者下斜孔,那么与地面钻孔相应的钻进工艺则就无法有效施工,进一步加大了施工难度;由于受钻方向与诸多防爆要求等条件限制,提高了安全施工要求,像传统的地面设备、仪器等已经无法直接使用,必须要进行研究与完善。 
  (一)井下钻孔瓦斯抽采技术 
  该技术通过在矿井下巷道设置钻场,沿着煤层或者传统煤层进行对瓦斯的抽取,主要使用的方法包括下列几种: 
  1. 顶板走向长钻孔抽采临近煤层技术 
  通过沿着开采煤层顶板岩层的走向,使用迎面定向的水平钻孔将顶板瓦斯巷道抽采上临近层的瓦斯予以取代,解决瓦斯存在的超限问题。无论是从技术方面还是经济方面来看,此项抽采技术较之于其他技术相比都具有应用的优越性。特别是当涉及到连续、紧张的煤矿采掘时,其应用的优越性更加凸显出来。该项技术使用的优点就是在连续、紧张的矿井采掘过程中,可进一步解决采空毛罗区以及应力集中区存在的瓦斯问题;该技术的应用缺点在于其对于综合管理水平、施钻及施工组织水平均提出较高要求,如若不能予以有效管理,会直接致使发生混乱。 
  2.顺层密集长钻孔抽采本煤层技术 
  此技术较常使用在区域性的瓦斯抽采中,解决工作面防突问题,通过斜向补孔或者是交叉布孔的方法提升煤矿瓦斯的抽采效果,就斜向布孔来说,可以实现在采集的同时抽取瓦斯;就交叉布孔来说,则可以提升本煤层抽采瓦斯的效果。该技术的使用优点在于不需要专门的瓦斯抽采巷道予以支持,且投入较小;其缺点在于对巷道综合管理水平提出较高要求,且只适用于透气性始终、坚固性较高的煤层,如若坚固性较低,则会影响煤层成孔率,影响到抽采效果。 
  3.网格式穿层钻孔抽采本煤层技术 
  此技术在突出煤层进行打顺层孔的同时,还能够将塌孔及喷孔的问题予以解决。但在该技术实施的过程中,需在煤层底板打岩巷,会投入较高的成本支持。该技术的使用优点则在于具有较高的钻孔成孔率,较为适用于各类型的煤层中,且能够保证钻孔利用率;其缺点则在于钻孔施工工期较长,且单一煤层抽采不具经济性。 
  (二)地表钻井抽采瓦斯技术 
  地面瓦斯抽采中涉及到的瓦斯抽采技术包括垂直钻孔、采空区垂直钻孔、垂直水平压裂钻孔以及地面定向钻孔等等。就我国当前煤矿瓦斯抽采技术的应用来看,地面垂直井技术应用的较为普遍,而且其具有抽采范围及钻孔半径大的应用优点。 
  为了使地面瓦斯抽采将其效果极大化的发挥出来,就必须要在实际煤矿施工中大力推广定向钻井抽取瓦斯技术。该技术通过在煤层上方地面设置钻台,实现在矿区瓦斯的抽取。实际上,定向钻井抽取瓦斯技术就是在地面上通过使用垂直向下钻探的方法,深入并穿透到煤层中去,再依据煤层走向,在煤层的上、中、下分别钻进,沿低下垂直方向的井拐弯后,再沿袭着煤层方向横向打井,一方面实现对正在开采着的煤矿予以钻井抽取瓦斯,另一方面对还未开采的煤矿予以钻井抽取瓦斯。 
  定向钻井煤层气采集原理与传统采集方法类似,都是通过抽水减压将煤层气逼出来,之后实现对煤层气的采集,而两者之间也存在着一定差别,定向钻井在煤层气采集中除了使用竖井穿透至煤层采集,而且还使用横向沿煤层走向采集,进一步提高了采集效率。 
  截至目前为止,地面上钻井抽采瓦斯技术由于是新近发展的技术,其抽采成功率还有待进一步提高,而井下钻孔瓦斯抽采技术经过了长时间的实践应用已经发展的较为成熟,也是当前在煤矿中常用的钻探技术。 
  结束语 
  当前,我国煤矿中钻探技术主要是应用在传统的地质勘探以及瓦斯抽放等领域中,其相应的技术还正处于快速发展的阶段,虽然在煤矿事故中,钻探技术还未能得到普遍、大范围的推广使用,但实践已经表明钻探技术在煤矿中应用的有效性,且对钻探技术的进一步推广、可用,可促进我国煤矿生产工作安全性的提升。

电话:0635-2436968          传真:0635-2436168          邮箱:lqrlzj@126.com         销售电话:13969502612
地址:山东省临清市东外一环南路168号
COPYRIGHT2018-2019,www.lqrlzj.com ALL RIGHTS RESERVED

在线客服
- 孙志丽
  • 点击这里给我发消息
- 田春磊
  • 点击这里给我发消息
- 孙秋月
  • 点击这里给我发消息
- 赵兴
  • 点击这里给我发消息