DOI: 10.11799/ce202507009
华阳二矿碎软低渗煤层大功率氮气定向钻进试验研究
程卓尔1
李泉新1
方俊1
刘飞2
杨伟锋2
李帅帅2
郭利佳2
1.煤炭科学研究总院,北京 100013;中煤科工西安研究院(集团)有限公司,陕西 西安 7100772.中煤科工西安研究院(集团)有限公司,陕西 西安 710077
摘要：针对阳泉矿区煤层碎软低渗、瓦斯含量高、顺层长距离成孔难、抽采效果差等问题,以华阳二矿为示范矿井,在分析矿井瓦斯地质情况与抽采治理现状基础上,提出了采用大功率氮气定向钻进技术装备进行瓦斯抽采钻孔施工的总体方案,介绍了其技术原理和技术优势,开发了复合定向轨迹控制工艺、复合高效排渣工艺、顺层长距离成孔工艺、定向钻孔长距离筛管护孔工艺等氮气定向钻进关键技术,对大功率定向钻机、制氮装置、大扭矩长寿命气动螺杆马达等大功率定向钻进装备进行了选型,制定了钻场设计、钻孔设计、装备配套、钻具组合等整体试验方案,并在华阳二矿81511 进顺钻场进行了顺层钻孔大功率氮气定向钻进试验.试验结果表明,采用大功率氮气定向钻进技术装备可实现碎软低渗煤层内高效定向成孔和瓦斯抽采,施工完成定向钻孔主孔 7 个、分支孔13 个,其中孔深350 m以上钻孔 5 个,最大孔深 506 m,总进尺 3363 m;成孔直径 120 mm,全孔下入Φ32 mm筛管;试验钻场已稳定抽采超半年,瓦斯抽采浓度均超过 50%,最大瓦斯抽采纯量达3.43 m3/min,累计抽采瓦斯纯量达 68.99×104 m3,为阳泉矿区碎软低渗煤层瓦斯区域高效抽采治理提供了新的技术途径,可供类似条件矿井参考借鉴.
关键词：碎软低渗煤层氮气定向钻进大功率定向钻机制氮装置瓦斯抽采
分类号：TD712(矿山安全与劳动保护)
资助基金：陕西省自然科学基础研究计划重点项目(2023-JCZD-32)中国煤炭科工集团创新创业基金重点项目(2022-2-TD-ZD006)陕西省创新能力支撑计划项目(2022TD-02)
论文发表日期：2025-07-20
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：7( 60-66 )
英文信息