深深厚表土層高地應(yīng)力條件地面鉆井卸壓瓦斯抽采成套技術(shù)
針對深厚表土層高瓦斯、低透氣性、高地應(yīng)力煤層群開采條件下,地面鉆井抽采卸壓瓦斯的關(guān)鍵技術(shù)難題,系統(tǒng)研究了采動區(qū)鉆井防斷機理與控制技術(shù)、地面抽采瓦斯鉆井結(jié)構(gòu)設(shè)計與理論計算以及采動區(qū)地面鉆井施工關(guān)鍵技術(shù)及工藝,創(chuàng)立了深厚表土層高地應(yīng)力煤層群開采條件下地面鉆井抽采卸壓瓦斯技術(shù)體系。(1)構(gòu)建采動巖層地面鉆井剪切滑移變形破壞模型,探索關(guān)鍵層對鉆井套管剪切變形的影響效應(yīng),尋找受采動影響不同層位巖層運動導致鉆井承受最大剪應(yīng)力的位置,研究保障地面鉆井抽采卸壓瓦斯穩(wěn)產(chǎn)的鉆井防斷理論與控制技術(shù)。(2)破解井身貫穿不同巖層,軟硬巖層交接面滑移不均勻而井身剪切破斷等關(guān)鍵技術(shù)難題,研究獲得了地面鉆井井壁及其套管和篩管受彎曲、拉伸、壓縮、剪切作用下的破斷機理。(3)針對地面鉆井井壁及其套管和篩管受覆巖運動作用的結(jié)構(gòu)特征,探索減少地面鉆井受采動破壞而斷裂的防護對策,設(shè)計多種鉆面鉆井井型結(jié)構(gòu),解決地面成井、護井和固井關(guān)鍵技術(shù)難題和施工工藝,建立地面鉆井抽采卸壓瓦斯高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的技術(shù)保障體系。(4)建立煤礦生產(chǎn)接替與地面鉆井滾動部署間的優(yōu)化匹配模式,保障井下采煤工作面開采與地面鉆井連續(xù)抽采卸壓瓦斯的協(xié)同、安全高效生產(chǎn)。
安徽理工大學
2021-04-13