1. Introducción
La mina de carbón Xiayukou es una mina propensa a carbón y gas. 2# La costura de carbón se usa como la capa protectora superior adyacente a la costura de carbón 3# de minería principal. Cuando se extrae la costura de carbón 2#, la capa de roca del piso se mueve y la veta de carbón se expande para aliviar la presión, lo que provoca que el gas en la costura de carbón de 3# inferior se escapa a la cara de trabajo y la casa a través de las grietas en el fondo de la roca. El proceso puede conducir al desbordamiento de gas y amenazar la seguridad de la minería de carbón. Los pozos de penetración de piso convencionales para el drenaje de gas tienen problemas como un gran volumen de ingeniería, alta intensidad de mano de obra, mal efecto de sellado de agujeros, baja concentración de drenaje, baja tasa de utilización de perforación y alto costo de gestión integral.
2. Solución
El Instituto de Investigación CCTEG Xi'an introdujo la tecnología de perforación direccional subterránea para controlar el problema del gas de alivio de presión en la capa protectora. En comparación con la perforación de penetración de piso convencional, la perforación direccional tiene una trayectoria controlable y tiene una larga distancia de extensión en el horizonte objetivo, un área de cobertura amplia y menos áreas ciegas. También reduce en gran medida la cantidad de trabajo de perforación y la intensidad del parto y evita el problema de sellado y fugas de articulación causadas por una mayor perforación, lo que conduce a un efecto de drenaje de gas muy mejorado. Además, se investigó y comparó el efecto del drenaje de gas por perforación direccional, y se seleccionó la mejor capa de drenaje de gas para la construcción de perforación direccional para diferentes estratos.
3. Situación de construcción
De 2017 a 2019, la perforación direccional para el drenaje de gas de alivio de presión se ha llevado a cabo en 4 caras de trabajo, incluidas 21218, 21220, 23208, 23210 en la mina de carbón Xiayukou. Se han completado 17 pozos direccionales de perforación con un metraje total de 9335m. Los pozos direccionales de perforación tienen un efecto de drenaje de gas mucho mejor que la perforación convencional. Las 3 caras de trabajo actualmente en construcción se han extraído de forma segura. Este método continúa aplicándose a otras caras de trabajo.
4. Logros logrados
Se investigó el efecto de drenaje de gas de los pozos direccionales en la cara de trabajo 21218 y se comparó con los efectos de drenaje de gas del agujero de pozo convencional. Se demostró que con el aumento del tiempo de drenaje, el efecto de drenaje de gas de los pozos convencionales tendió a atenuar. Sin embargo, la tendencia del efecto de drenaje del pozo de perforación direccional es relativamente estable. El volumen de drenaje de gas de la perforación direccional es 3.96 veces mayor que la de la perforación convencional. Entre los pozos direccionales de perforación, el pozo cerca de la costura de carbón 3# tiene un mejor efecto de drenaje de gas.
Después de adoptar la tecnología de perforación direccional combinada con el drenaje de gas de alivio de presión, la concentración total de drenaje de gas en la mina aumenta en un 8,5-15%. La generación de energía de gas en un solo mes alcanza 1.1 millones de grados, realizando el modelo de gestión y utilización integral de gas de la minería de alivio de presión, extracción de gas y carbón y gas combinan la minería.
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