煤炭科学技术

作者：张建国, 王满, 孙矩正,

关键词：深部矿井, 松软煤层, 瓦斯抽采, 抽采钻孔, 钻护一体化,

针对平顶山矿区深部煤层煤质松软，瓦斯抽采钻孔变形和坍塌现象普遍，瓦斯抽采困难的问题，开展了钻护一体化技术与装备研究。利用有限元软件ANSYS的广义Kelvin蠕变模型，分析了不同时间煤体蠕变对钻孔应力分布的影响规律,得到了软煤钻孔周围最大垂直应力分布范围。蠕变效应造成的平均（取竖直内径与水平内径的平均值）钻孔收缩量约为61%，平均作用周期约为20 d。以上述数值分析为基础，研发了磁吸牙片限位翻转式PDC通管钻头和内附导向衬管式通管钻杆，优选PE管作为护孔管，并在平顶山矿区的首山一矿进行现场试验。试验结果表明：采用深部松软煤层瓦斯抽采钻孔钻护一体化技术后，单孔平均百米瓦斯纯流量由0.003 6 m3/(min·hm)提高至0.010 82 m3/(min·hm)，瓦斯抽采效果明显。

来源：2019年第5期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

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