随着矿井采掘、钻探等技术的快速发展和矿井提能增效的需求日增,区域超前探测煤层瓦斯含量的 需求越来越迫切。近年来研发的井下长钻孔高压水密闭取心瓦斯含量测定技术已应用于中硬煤层矿区,效 果显著,但在碎软煤层中应用存在局限性。针对采用现有定向钻孔高压水密闭取心技术进行碎软煤层取心 时,存在的煤心易冲散、孔壁易坍塌、喷孔、取心率低、安全风险大的问题,并结合矿井钻取含原始水分 煤样的需求,提出采用“气体取心钻进+气体输送封堵球+高压水与气体联合密闭煤心”的双循环介质碎软煤 层井下长距离定点密闭取心技术工艺,研发了基于井下压风取样钻进的长距离干式密闭取心系统,以压风 代替压水用于钻孔排渣、取心钻头冷却和封堵球输送;以风和水两种介质组合打压驱动密闭取心装置在孔 内关闭。选取淮南矿区某矿主采煤层进行试验,同一区域,碎软煤层井下长距离定点密闭取心瓦斯含量测 值为 6.65~7.82 m3 /t,常规取心瓦斯含量测值为 5.11~6.45 m3/t,总体上密闭取心样品瓦斯含量测值高于常规 取心瓦斯含量测值。研究表明,碎软煤层井下长距离定点密闭取心技术为碎软煤层井下长距离测定瓦斯含 量提供了一种新途径,实现碎软煤矿井下精准定点、长距离瓦斯含量精确测定,可解决碎软煤层井下大区 域探测瓦斯赋存信息需求,保障矿井安全高效生产。
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