理工论文煤矿瓦斯抽放钻孔曲线轨迹的测试分析

1、煤矿瓦斯抽放钻孔曲线轨迹的测试分析 煤矿瓦斯抽放钻孔曲线轨迹的测试分析是小柯论文网通过网络搜集，并由本站工作人员整理后发布的，煤矿瓦斯抽放钻孔曲线轨迹的测试分析是篇质量较高的学术论文，供本站访问者学习和学术交流参考之用，不可用于其他商业目的，煤矿瓦斯抽放钻孔曲线轨迹的测试分析的论文版权归原作者所有，因网络整理，有些文章作者不详，敬请谅解，如需转摘，请注明出处小柯论文网，如果此论文无法满足您的论文要求，您可以申请本站帮您代写论文，以下是正文。摘要：针对东海煤矿三采区23#煤层的仰角钻场，在一定条件下利用数学关系拟化出钻孔最高点的位置，为瓦斯抽放工作提供了技术依据。 关键词：钻孔曲线轨迹；瓦斯抽放

2、；最高点 随着煤矿开采深度的增加，瓦斯含量的增大，煤矿的瓦斯治理工作成为了煤矿安全工作的重点。鸡西矿业集团东海煤矿于2003年开始实施瓦斯抽放工程，建立通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位的煤矿瓦斯综合治理工作体系，并取得了良好的效果。笔者于2007年对采面瓦斯抽排仰角钻孔进行研究，在多方面的支持下使得东海煤矿瓦斯治理一直备受好评。本论文主要是针对东海煤矿三采区（23#煤层）仰角钻孔的一些探讨研究。 1 地质概况 1.1 煤层赋存状况： 本区23#层煤为城子河组煤，煤层厚度较稳定，灰分为22.72%，挥发分为33.31%，煤种为焦煤。厚度1.00米左右，煤层结构简单，厚度稳定，煤质较好。 1

3、.2 工作面自然状况： 本工作面是23#右四副巷/右五路回采工作面，上部为本层23#左三路至右四路采空区，下部为本层未开采区，本层上部为22#上层未开采区，层间距为48米，下为32#层采空区，层间距为84米工作面距地表垂深760米左右。 1.3 煤层顶、底板情况： 本区内煤层顶板为粉细砂岩，厚度为4.30米左右。伪顶为煤页岩，厚度为0.88米左右，直接顶为细砂岩，厚度为2.50米左右。 1.4 地质构造： 本区地质构造简单，煤层为向南倾斜的单斜构造，工作面走向618米，倾向为128米，面积为127204平方米 。钻场区内煤层稳定，没有褶皱，无断层等不良地质构造，围岩稳定。 2 钻孔概况 根据瓦

4、斯的密度性质，应使钻孔的位置在裂隙带中，并且尽量靠上接近弯曲下沉带。 2.1 钻孔初步设计 本次共对3个钻孔进行了测量，其设计时基本数据见表2-1。其中2号、3号钻孔倾角是我们在施工中设计的最小与最大倾角。 2.2 钻孔施工设备 本设计所测钻孔均为同一钻场钻孔，并且施工设备相同，钻孔施工设备为煤炭研究总院西安分院研制的zdy1900st型钻机，其施工中的具体参数见表2-2。 3钻杆的轨迹分析 经过测量绘制出钻杆轨迹曲线（见图3-1）线形，利用数值分析方法，钻孔在竖直平面上的轨迹在平面上可以看作为函数f(x)=ax2+bx+c的曲线，并设初始孔为坐标原点（o），利用坐标关系求出轨迹方程分别为：

5、1号孔：f(x)=-0.0005x2+0.115x-0.123 （式3-1） 2号孔： f(x)=-0.0005x2+0.0916x-0.6198 （式3-2） 3号孔：f(x)=-0.0006x2+0.3921x-0.2888 （式3-3） 式中：x——钻孔最高点距初始口平距，m； f(x)-钻孔最高点距初始口垂高，m。 在实际的生产应用中，我们仅需要预测钻孔的最高点，以保证钻孔的应用率。所以利用函数关系得出三个孔的最高点坐标：1号孔（107.88，6.078）；2号孔（100.24，3.89）；3号孔（326.7，67.36），在坐标轴上描绘前三点，可见它们近似在直

6、线f(x)=0.28x-24.12 上。 由以上数据可知：在同一岩层中，利用同样钻机设备施工，钻孔的最高点只于开口的倾角（20°以下）有关，并且成正比例关系。由以上关系经过数学处理我们可得出等式： 式中：x——钻孔最高点距初始口垂高，m； α——设计初始口倾角，度。 α=3.2221°。 （式3-6） 式中：hz——钻孔最高点距初始口垂高，m； lz——钻孔最高点距初始口平距，m； α——设计初始口倾角，度，α=

7、3.2221°。 4 该函数的数学意义及实践应用 由于影响钻孔的因素不仅有初始口倾角，还有岩层性质、钻头、钻杆、推进压力、定中器的因素，所以式3-5、式3-6仅适用于东海煤矿三采区23#层。 在设计初始倾角与最高点的函数式3-5、式3-6中，当初始倾角在3°20°之间时，钻孔最高点距初始口垂高与设计初始口倾角成真比例关系。当前工程要求及技术原因其倾角范围是可取的，所以该函数关系式可以在生产实践中应用。 在东海煤矿的瓦斯抽放工作中应用了上式，使钻孔的位置不仅打到了裂隙带，也使钻孔的位置更加接近了弯曲下沉带。通过上式的应用东海煤矿23#层瓦斯抽放率提高了35%，钻孔的长度减

8、少了1520%，增加了钻孔的利用率，在减少工程量的基础上使瓦斯抽放得到了更好的成绩。 由于时间仓促以及本人水平有限，上文定有不足之处，望各专家学者、业内人士给予批评指导，谢谢！ 参考文献 1李世忠.钻探工艺学m，北京：地质出版社，1992. 2刘景顺，腾振兴.煤矿瓦斯抽放钻孔轨迹控制的理论探讨j.煤矿安全，1995，（7），27-30. 3乌效鸣，高辉，杜峰.非开挖导向钻进轨迹三维模拟与调控设计j.探矿工程，2001，（5），45-49. 作者简介：王克君，男，1992年毕业于鸡西工学院采矿专业。现任东海煤矿瓦斯工程科主任工程师，主要从事瓦斯治理和瓦斯抽放工作。 其他参考文献baker, sh

9、eridan. the practical stylist. 6th ed. new york: harper & row, 1985.flesch, rudolf. the art of plain talk. new york: harper & brothers, 1946.gowers, ernest. the complete plain words. london: penguin books, 1987.snell-hornby, mary. translation studies: an integrated approach. amsterdam: john benjamin

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