松软突出煤层长及定向长钻孔施工关键技术与装备 PPT课件

1 松软突出煤层及定向长钻孔施工关键技术与装备 俞启香 教授 博导 国家安全生产专家 中国矿业大学国家煤矿瓦斯治理工程研究中心 2 主要内容 1 松软煤层抽放钻孔施工关键技术及装备2 煤矿井下定向长钻孔施工关键技术及装备 3 1 松软煤层抽放钻孔关键技术 1 问题的提出 技术途径及其进展 松软煤层钻孔难施工一直制约着我国煤矿瓦斯抽放与防突工作 实践证明 螺旋钻杆钻进 压风排渣是在高瓦斯 松软突出煤层中成孔的有效钻孔施工方式 是一项比水力排渣成孔和单独的螺旋钻进成孔先进的钻孔施工方法 该工艺采用螺旋钻杆的旋转作为主要动力来排出孔内煤屑 压风的作用是加速孔内粉状煤屑的运动和冷却钻头 大的煤渣通过螺旋钻杆的叶片转动带出 但还需要解决一些关键技术 十五 后期及近几年 西安院 重庆院等创新研究思路 从工艺和装备两方面入手 通过攻关研究 取得了实质性的技术突破 4 2 重点核心技术研究进展 考察研究了钻机钻具转速与排渣效果的关系 确定了螺旋钻机的临界转速 解决或减弱了螺旋钻机施工时因排渣不畅而形成阻塞和憋钻现象 试验研究了钻进速度与煤的性质 成孔直径 钻具转速的关系 对螺旋钻杆主要参数进行了分析 确定了螺旋钻杆合理螺旋角 通过对螺旋成孔所需临界转速 钻杆螺旋升角 中心管径 螺距的优化研究 确定了钻机的最优参数 开发出适用于松软煤层顺层长钻孔施工的螺旋钻机和相应的钻具 1 松软煤层抽放钻孔关键技术 5 2 重点核心技术研究进展 1 螺旋钻进主参数的选择突出松软煤层螺旋钻进的主要参数有成孔直径D 钻孔深度L 钻进速度V 钻具转速 螺旋叶片的升角 钻机主电机功率N等 其中成孔直径D 钻孔深度L 钻进速度V通常是根据抽放工程的需要给定 一般成孔直径在75 90mm 钻孔深度要求能达到100 150m 钻进速度控制在0 5 1 0m min有利于成孔 后几项是由设计者综合考虑确定 1 松软煤层抽放钻孔关键技术 6 2 重点核心技术研究进展 2 钻机钻具转速的选择钻具转速是螺旋钻进技术的主要参数之一 转速的高低 不仅关系到钻机本身的结构 而且影响到钻机排渣效果 高转速钻进成孔是以松散的煤屑排出 而低转速钻进时螺旋叶片上的煤屑不能自动排运至孔口 是靠后面煤屑推挤着向孔口方向运动 当煤体水分大时 煤屑与叶片间的摩擦力也较大 就需要较大输煤屑功率 并往往形成阻塞 发生卡钻现象 钻具转速按下式确定 1 K 式中 修正后的临界转速 K 常数 视煤的性质 成孔直径 钻进速度等因素而定 通常取0 2 0 3 为理论计算的临界转速 随着K值的增大 输送钻孔煤屑效率和成孔时间是下降的 但功耗随它的增大而上升 一般取K 0 2 0 3为宜 其中临界转速基本可认为不受内径大小的影响 如升角为25o 外径为90mm时 其他条件不变的情况下 内径从32mm增大到50mm时 临界转速从184r min减小至182r min 1 松软煤层抽放钻孔关键技术 7 2 重点核心技术研究进展 2 钻机钻具转速的选择临界转速 与叶片的升角 成孔孔径D有很大的关系 孔径D越大 所需要的临界转速 就越低 反之就越高 指螺距一定的情况下 孔径D越大 升角 越小 临界转速基本是随叶片的螺旋升角增大而增大 如图所示 1 松软煤层抽放钻孔关键技术 D 90mmdd D 73mm 0 D 42mm 8 2 重点核心技术研究进展 3 螺旋钻杆参数的确定螺旋钻杆参数主要包括螺旋升角 螺距S 中心管径 钻机钻进速度 钻机主电动机功率等方面 螺旋升角 螺旋升角的大小与螺旋半径有关 螺旋半径越大 螺旋升角越小 靠近芯管处螺旋升角最大 只有当 表示煤屑与螺旋叶片之间的摩擦角 螺旋叶片才能将煤屑带出孔外 tan tan 由上可知靠近叶片边缘处的煤屑容易排出孔外 而靠近芯管处则排屑困难 1 松软煤层抽放钻孔关键技术 9 2 重点核心技术研究进展 3 螺旋钻杆参数的确定螺旋钻杆参数主要包括螺旋升角 螺距S 中心管径 钻机钻进速度 钻机主电动机功率等方面 钻机钻进速度提高钻机钻进速度可提高功效 降低钻孔成孔时间 Tm L V式中 L 钻孔设计深度 m V 钻进速度 m min Tm 钻孔成孔时间 min 钻进速度的选值与煤的力学性质 成孔直径 钻具转速有关 如果钻进速度过大 不仅增大功率消耗 有时还会产生憋钻现象 反而增加了成孔时间 把钻具转速和钻进速度进行综合考虑 采用高转速小进给是合适的 1 松软煤层抽放钻孔关键技术 10 2 重点核心技术研究进展 3 螺旋钻杆参数的确定螺旋钻杆参数主要包括螺旋升角 螺距S 中心管径 钻机钻进速度 钻机主电动机功率等方面 钻机主电动机功率为了避免钻机施工中出现的卡钻现象 应选用比理论计算值大些的电动机功率 电动机功率过大又会使钻机本身的结构复杂 自重增加 通常使电动机功率有10 20 的裕度较为适宜 右图所示为不同直径螺旋钻杆成孔时不同螺旋升角下的电动机功率 1 松软煤层抽放钻孔关键技术 N 0 D 90mm D 73mm 11 2 重点核心技术研究进展 4 钻具参数的优化通过对相关参数的分析 在孔深100m 孔径90mm已定的情况下 螺旋钻杆的外径取小于孔径5mm 即85mm 内径对旋转速度和功率的影响不大 中心管内径可取42mm或50mm 螺旋升角对排煤屑的临界转速和电动机功率影响最大 按煤屑与叶片的摩擦要求应小于21 8o 31o 如中心管内径取50mm 外径为85mm的钻杆 按钻进速度1 min 如螺旋升角为25o 其修正后的临界转速为246r min 此螺旋升角对应的螺距内径为61mm 外径为132mm 综合取螺距为80mm 对应的螺旋升角为15 8o 31 2o 成孔100m时所需功率为33 4kw 经优化后的参数为钻机功率取37kw 螺旋钻杆内径为50mm 外径为85mm 螺旋钻杆螺距为80mm是最为适宜的 1 松软煤层抽放钻孔关键技术 0 12 2 重点核心技术研究进展 5 根据以上对钻机 钻具参数的优化结果 对ZY 1250型螺旋钻机及相应的钻具进行了样机的试制 于2006年11月开始在松藻煤电有限责任公司打通一矿 渝阳煤矿 同华煤矿进行了试验 在打通一矿8号突出松软煤层中连续施工5个钻孔 平均成孔深度都在120m以上 最大成孔深度128m 由于钻杆数量不够而终孔 在渝阳煤矿具有突出危险性的N2804回风巷掘进工作面的钻孔试验 成功施工了最大孔深为168 1m的钻孔 达到了预期目标 试验过程中没有出现卡钻 抱钻现象 排渣顺畅 提高了钻孔的施工速度 同时在渝阳煤矿相同地点采用同一钻机对研究设计的螺旋钻杆和煤矿已有的螺旋钻杆进行了对比试验 采用了矿上已有的螺旋钻杆 钻进过程中漏风严重 排出的煤渣呈大颗粒状 出现钻杆强度不够 螺纹破裂并在50多m发生卡钻 抱钻现象 最大施工深度只有84m 1 松软煤层抽放钻孔关键技术 0 13 3 重庆院的研究成果介绍 14 150m深孔合理参数的螺旋钻杆设计图 1 中空螺旋钻杆 15 200m深孔合理参数的螺旋钻杆设计图 16 37kw型螺旋钻机 2 ZYW系列钻机 该系列钻机有3种功率 22kw 37kw 55kw 17 55kw型螺旋钻机 18 3 现场实施效果 松藻煤电公司打通一矿 采用ZYW 1200型螺旋钻机对8 突出煤层进行了连续施工5个顺层长钻孔的钻进试验 有4个钻孔深度达到100m以上 最大成孔深度128m 煤的坚固性系数为0 2 瓦斯压力2 2MPa左右 瓦斯含量15 3m3 t 具体参数如下表 19 3 现场实施效果 20 松藻渝阳煤矿现场钻孔对比 在渝阳煤矿N2707和N2709突出煤工作面施工500个本层钻孔 平均孔深达88m以上 达到设计深度的一次性成孔率达88 台机月效率在300m以上 最高达到8700m 未出现抱钻 钻杆折断等事故 钻孔平均抽采浓度达到37 平均单孔瞬时抽采量达到0 0157m3 min 成孔深度最长达168m 因见岩而终孔 在同一地点 用相同能力的钻机 采用矿上现有的螺旋钻杆及钻头作对比试验 最大成孔深度还不到80m 60m左右就卡钻 抱钻 70多m时钻机就不能旋转了 通过现场试验 螺旋钻进成孔技术能成孔160m深度以上 为顺层长钻孔施工从装备和工艺技术上奠定了很好的基础 21 王坡煤矿3207回风巷顺层长钻孔试验 山西天地公司王坡煤矿3207回风巷 煤层较稳定 瓦斯含量16m3 t f值0 53 煤厚5 9m 采用普通钻机和工艺施工顺层钻孔 平均施工深度在60m左右 在2008年5月9日至6月28日期间 采用ZYW 1900R型试验钻机及施工工艺后在3207回风巷施工了55个下向孔 总计进尺6272m 平均孔深达114 3m 最大成孔深度165m 人为停钻 平均每天成孔187m 22 王坡矿3207回风巷施工钻孔竣工布置图 23 两种钻机在王坡矿3207回风巷施工钻孔深度分布对比图 两台螺旋钻机在3207回风巷施工水平长度约为200m 取同一时间段 1个月 各施工的28个钻孔深度对比如下图 24 在多个煤矿顺层长钻孔应用情况 在铁法煤业 集团 有限责任公司大兴煤矿 淮南矿业集团丁集煤矿 通化煤业集团松树镇煤矿 平煤集团四矿等进行了推广应用 这些矿井都为煤与瓦斯层埋藏较深 如丁集煤矿达910m 透气性差 瓦斯含量高 通过现场钻孔施工试验 钻孔成孔深度都达到了100m以上 25 4 西安院的研究成果介绍 26 1 成果简况 西安院对风力钻进排粉机理进行了研究 提出利用中风压空气钻进工艺解决成孔问题 研制了配套装备以及保障工艺 主要包括适于松软突出煤层的 ZDY3200L和ZDY3200S两种型号钻机 多级无动力除尘器等 大通孔中风压密封钻杆 宽翼片大通孔螺旋钻杆 研制了内芯可脱式钻头 可实现从钻杆内孔下放筛管以维护孔壁 大大提高了钻孔的深度 并解决了后期的护孔问题 从而提高了瓦斯抽采效率 达到降低煤与瓦斯突出危险性的目的 27 1 成果简况 大通孔中风压密封钻杆 宽翼片大通孔螺旋钻杆 一字铰接翼片可开闭前置式复合片钻头配大通孔宽叶片螺旋钻杆钻具组合 在松软煤层中钻进 进尺快 排粉效果好 成孔率高 内孔可通过护孔筛管 28 1 成果简况 内芯可脱式钻头 一字铰接内芯可开闭钻头结构 一字铰接翼片可开闭前置式复合片钻头是实现软煤钻进全程快速下筛管护孔的较合理钻头 29 1 成果简况 抗静电 阻燃性聚氯乙烯护孔筛管与接头 筛眼直径 10mm 眼间距200mm 四排 展开后孔眼呈梅花型 筛管单根长度1 5m 30 2 ZDY系列钻机 ZDY3200L型和ZDY6000L型全液压履带钻机适用于大断面巷道 采用整体式布局 宽度仅为1 35m 结构紧凑 能够满足大多数煤矿巷道的使用要求 该钻机采用负载传感器和恒压变量等先进技术和进口液压元件 提高了操控性 可靠度 并具有良好的节能效果 ZDY3200S型全液压坑道钻机主要适用于小断面巷道 采用分体式结构 分为主机 操控台和泵站三部分 每部分的重量相对较轻 便于搬迁运输 满足煤矿狭小巷道的使用要求 该钻机全部采用国产优质液压元件 降低了成本 满足不同用户的需求 31 钻机型号含义 32 2 ZDY系列钻机 ZDY系列钻机主要技术参数表 33 分体式主机 34 回油压力表 分体式操纵台 系统压力表 给进压力表 起拔压力表 副泵压力表 减压给进手把 夹转联动转换手柄 起下钻联动手柄 安全阀 单向节流阀 给进 起拔 回转 溢流阀 减压阀 35 分体式泵站 副泵组加油口 副泵10ml 36 ZDY3200L型全液压整体式结构履带钻机 在煤矿井下大断面巷道中工作照片 37 ZDY6000L型煤矿用履带式全液压坑道钻机 ZDY6000L属于自行式 低转速 大转矩类型 可采用复合片钻头施工深度约600m的大直径钻孔 或采用孔底动力钻进 主要用于煤矿井下施工近水平长距离瓦斯抽放钻孔 38 ZDY3200S型全液压分体式结构钻机 主要适用于小断面巷道 39 3 配套钻具与装置 通过钻杆内孔下放筛管的护孔工艺 解决提钻后易塌孔和瓦斯抽放时的负压造成孔壁坍塌的问题 中风压高强度大通孔钻杆 减少了压缩空气通过的压力损失 并为筛管下入提供了通道 内芯可脱式钻头 正常钻进时内芯与钻头体结合牢固可靠 终孔后钻头内芯在钻杆内孔轴向外力用下可脱落 能够满足钻杆内通孔下放筛管的需求 钻进除尘装置 根据中风压空气钻进的特点 采用经验计算和数值模相结合的方法研制出多级无动力孔口除尘器 该尘器采用惯性除尘 冲击水浴除尘 文丘里除尘等除尘原理 具有结构简单 除尘效率高 操作方便 在高瓦斯环境中使用不存在安全隐患等特点 40 3 配套钻具与装置 41 3 配套钻具与装置 42 3 配套钻具与装置 配套设备主要技术参数表 43 4 应用实例 松软突出煤层中风压空气钻进技术成套装备 于2008年10月至2009年5月先后在淮北矿业 集团 有限责任公司芦岭煤矿和祁南煤矿进行了现场工业性试验 芦岭矿煤层厚度3 9 10 0m 煤层硬度系数f为0 2 0 45 试验前普遍采用干式螺旋钻 钻孔深度50m左右 试验期间采用项目研制的ZDY3200S钻机 配套移动空压机 大通孔钻杆 除尘器等 累计进尺l824 5m 终孔直径94mm 完成孔深100m以上的钻孔8个 最深孔135m 钻孔深度和成孔率得到大幅提高 祁南矿煤层硬度系数f为0 5 0 8 试验前采用风力或水力排渣成孔 钻孔深度一般不足100m 且成孔率低 试验期间采用中风压空气钻进技术成套装备 累计进尺17800余m 终孔直径94mm 深度在110 120rn的钻孔140个 纯钻进平均时效为18 38m h 最高35m h 44 5 钻孔施工除尘技术及装备 1 概述 煤矿安全规程 第一百五十四条 七 的规定 在煤 岩层中钻孔 应采取湿式钻孔 煤 岩 与瓦斯突出煤层或软煤层中瓦斯抽放钻孔难以采取湿式钻孔时 可采取干式钻孔 但必须采取捕尘 降尘措施 工作人员必须佩戴防尘保护用品 在钻孔施工中 采用湿式钻孔 基本能解决钻孔粉尘问题 但是 采取干式钻孔时 粉尘污染极其严重 粉尘浓度高达1000mg m3以上 严重影响作业人员身体健康 并造成安全隐患 因此有效降低干式钻孔时的粉尘浓度 已成为目前煤矿井下 特别是高瓦斯突出矿井急需解决的问题 目前 国内采用风力排渣的压缩空气压力达0 5MPa 压空耗量6 8m3 min 标准状况 通常采用的降 除尘措施主要是在孔口安设带套管的收尘罩 然后在收尘罩内喷雾降尘 其收尘效率一般在50 60 除尘效率在60 70 总体降尘效率只能达到30 40 钻孔周围的粉尘浓度仍高达600mg m3以上 远远超过国家卫生标准 45 5 钻孔施工除尘技术及装备 2 水环泵动力型除尘器 技术原理该除尘器采用多种除尘机理相结合的三级除尘技术 第一级采用惯性除尘机理 去除大部分较大粒径的粉尘 第二级采用湿式洗涤过滤捕尘技术 第三级采用旋风脱水和旋流捕尘相结合的高效捕尘技术 46 钻孔施工除尘技术及装备 47 钻孔施工除尘技术及装备 工作原理 打开除尘器的进水阀 启动水环真空泵 在封孔器内形成微负压 钻孔时产生的粉尘在压缩空气的作用下 从孔底高速向外扩散 进入封孔器后由于扩散空间的急剧增大 风速快速降低 大颗粒的粉尘在封孔器内由于重力的作用沉降下来 经封孔器下部的排尘口排出 没有被沉降下来的粉尘在真空泵的作用下 被吸进除尘器内 粉尘进入除尘器后 首先经过一级惯性除尘 大颗粒粉尘被进一步沉降落入灰斗 落人灰斗的大颗粒粉尘达到一定质量 灰斗底板自动打开 排出粉尘后底板自动关闭 细微颗粒在风流的带动下进入过滤除尘段 过滤除尘段设有过滤网和新型螺旋喷嘴 螺旋喷嘴喷出的雾化水在过滤网上形成水膜 当粉尘经过该水膜时被拦截下来 大部分粉尘和水形成的尘水混合物经排污通道进入污水箱 小部分尘水混合物进入真空泵 由真空泵排入离心旋流气水分离器 利用离心分离原理将尘水混合物与气体分离 进一步提高除尘效率 干净的空气由排气口排出除尘器 气水分离器分离下来的尘水混合物进人污水箱 污水箱内的污水由溢水口排出除尘器 48 钻孔施工除尘技术及装备 除尘装备技术参数 处理风量干式钻孔工艺耗气量通常在8m3 min左右 通过对配套水环真空泵的选型试验 确定处理风量为11 8m3 min 除尘器工作阻力除尘器的工作阻力不大于800Pa 除尘效率除尘器的总粉尘除尘效率大于99 呼吸性粉尘除尘效率大于90 脱水效率除尘器的脱水效率 95 49 钻孔施工除尘技术及装备 井下工业性试验除尘器于2006年9月至2006年11月在盘江煤电 集团 有限责任公司山脚树煤矿进行了为期3个月的井下工业性试验 结果表明 试验期间除尘系统运行平稳 安全可靠 同时 除尘器的总粉尘除尘效率达到99 45 呼吸性粉尘除尘效率达到99 06 收尘罩的收尘效率达到98 1 除尘系统降尘效率达到97 56 50 2 煤矿井下定向长钻孔施工关键技术及装备 1 简介 1 长钻孔是实施 先抽后采 抽放达标 的重要前提 近年来 西安院 重庆院等 研制成功了施工长500 1000m钻孔系列装备 2 晋城 亚美大宁等煤矿成功引进澳大利亚VLD 1000深孔定向千米钻机进行本煤层抽放孔钻进 3 定向钻进工艺和稳定组合钻具也是实现长钻孔施工成功的关键 51 2 煤矿井下定向长钻孔施工关键技术及装备 1 简介针对长钻孔施工中的钻孔定位和钻具等关键技术难题 西安院在十五期间 完善了稳定组合钻头 组合钻具 开发了多点即时测斜仪等 多点即时测斜仪 方位角测量误差小于0 5 倾角小于0 5 工具面向角误差小于3 可以满足施工要求 由钻头 钻杆和稳定器组成的钻具称之为稳定组合钻具 根据功能的不同 定向钻进中使用的稳定组合钻具有下斜组合保直稳定组合钻具 上仰组合钻具等5种组合 52 钻孔测斜系统 多点即时测斜仪 由孔口控制单元 测斜探管 线缆绞车组成 根据需要可通过孔口控制单元进行数据测量 记录 显示和存储 53 孔口控制单元功能 深度测量 实时显示 实时记录日期 时间 测量数据和测量结果显示 固定深度值进行报警 测量数据管理 54 2 稳定组合钻头及稳定组合钻具 多级组合钻头 下斜钻具组合 球冠侧切削钻头 无磁钻杆 钻进钻杆 复合片组合式扩孔钻头 内凹复合片钻头 55 3 保直钻具组合系列 可提高钻孔定向精度和成孔率 内凹钻头 扶正器 钻杆 扶正器 钻杆 扶正器 无磁钻杆 钻进钻杆 内凹钻头 钻杆 扩孔钻头 扶正器 钻杆 扶正器 无磁钻杆 钻进钻杆 内凹钻头 钻杆 扩孔钻头 钻杆 扩孔钻头 扶正器 无磁钻杆 钻进钻杆 56 4 应用实例及效果 例1 在七台河精煤集团新兴矿41051工作面分别完成了孔深520m 685m和374m的近水平高位岩石定向钻孔 例2 在铜川局玉华矿完成了一个孔深820m定向钻孔 例3 在彬长公司大佛寺矿钻进了深度为705m的长钻孔例4 在寺河矿2305工作面对研制的 73mm高强度钻杆 稳定组合钻头和组合钻具进行了试验验证 共钻进三个钻孔 孔深分别为603m 350m和612m的近水平煤层定向钻孔 57 5 煤矿井下瓦斯抽放长钻孔装备及工艺创新点 钻孔施工过程中 钻杆受到拉 压 弯 扭等作用力 断钻事故时有发生 解决了 73mm高强度钻杆结构设计与制造关键技术 为减少事故提高成孔率创造了先决条件 优化出多级组合钻头 钻具和螺旋槽扶正器 增加了钻孔定向精度和成孔率 测斜仪采用新型半导体传感器 测斜过程中实时显示钻进轨迹及与钻孔设计的方位差 解决了长钻孔施工中的钻孔定位关键技术难题 58 5 煤矿井下瓦斯抽放长钻孔装备及工艺创新点 钻孔施工过程中 钻杆受到拉 压 弯 扭等作用力 断钻事故时有发生 解决了 73mm高强度钻杆结构设计与制造关键技术 为减少事故提高成孔率创造了先决条件 优化出多级组合钻头 钻具和螺旋槽扶正器 增加了钻孔定向精度和成孔率 测斜仪采用新型半导体传感器 测斜过程中实时显示钻进轨迹及与钻孔设计的方位差 解决了长钻孔施工中的钻孔定位关键技术难题 59 低压低渗是我国煤层的突出特点 6 煤层气开发方式 60 原始储层煤层气地面直井或定向水平井开发模式 6 煤层气开发方式 61 在美国西弗吉尼亚应用 单井控制面积为4km2 单井日产气量达2 8 104m3 d 圣胡安盆地应用 单井日产气量5 7 104m3 较直井提高20倍 预计采收率为65 阿巴拉契亚 阿拉巴马等地区 单井日产气量3 4 5 6 104m3 产量提高10倍 5年采出程度85 是开采低渗透煤层的新兴技术 多分支定向水平井钻井 完井工程 6 煤层气开发方式 62 适用的煤层条件厚度适中且分布稳定 结构完整的煤层需要煤质较硬的地质条件渗透率较低 如小于2mD 不适用于孔隙度较大的高渗透煤层 夹有灰岩层或砂岩层的较薄煤层 多分支水平井的优势增加有效供给范围 提高了导流能力对煤层的伤害减少单井产量高 采出程度高井场占地面积小 环境影响小 地面集输设施少投资回收期短 经济效益好 63 采煤采气一体化内涵 体现在三方面 1 统筹规划 先采气后采煤 建立安全高效的绿色矿山 2 采前地面预抽与井下抽采相结合 3 建立一井多用 采前抽 采动抽 采后抽 的高效抽采模式 统一概念 煤层气 煤矿瓦斯 明确提出了 采煤采气一体化 概念将煤矿瓦斯抽放改为煤矿瓦斯抽采 煤矿瓦斯治理与利用总体方案 国家发展改革委2005年6月22日发布发改能源 2005 1137 6 煤层气开发方式 64 大宁煤矿DNP02井 2004年10月投产 主井眼水平位移1256米 分支井数13支 总进尺8018米 水平总进尺7687米 日产量20000多立方米左右 大宁 3宁武 1樊庄 2端氏 1寿阳 3 多分支水平井开发技术试验成功 6 煤层气开发方式 中国的煤层气开发取得了重大突破 65 VLD 1000系列深孔定向千米钻机工作场景 7 VLD 1000深孔定向千米钻机进行本煤层抽放孔钻进应用实例 66 1 煤层瓦斯基本参数 大宁煤矿3 煤层 原始瓦斯含量为6 05 17 46m3 t 平均为13 15m3 t百米钻孔自然瓦斯涌出量为0 0973 0 1905m3 min hm百米钻孔自然瓦斯流量衰减系数为0 0245 0 0512d 1煤层瓦斯压力0 69 1 16MPa 煤层渗透率1 3 1 95md 属可以抽放 容易抽放类型 煤层的孔隙率7 01 10 56 瓦斯吸附常数为 a值57 47 61 36 b值0 291 0 334 67 2 当前抽采概况 大宁煤矿地面永久抽放泵站为高 低压两套分源系统 矿井的抽放方式为本煤层长钻孔预抽 采空区抽放和地面水平多分支煤层气抽放井预抽的立体交叉抽放方式 其中井下抽放方式主要以VLD 1000钻机施工的长孔预抽为主 个别工作面实行了长孔预抽和空白带短孔边掘边抽的方式进行配合抽放 钻孔布孔方式为扇型布置