基于压力恢复曲线的富水煤层瓦斯测压结果修正

为了探究下向孔内水对煤层瓦斯压力测定结果的影响,提出了基于瓦斯压力恢复曲线的富水煤层测压结果的修正方法.通过对测压钻孔周围瓦斯压力和水压力曲线分布的分析,发现测压钻孔内瓦斯压力恢复曲线为双曲线形,水压恢复曲线为直线形.针对不同形态的恢复曲线可以用此法剔除钻孔内水压对测压结果的影响,得出煤层瓦斯压力的真实值.在平煤一矿丁6煤层进行现场应用,并根据朗格缪尔公式反演出的瓦斯压力与修正压力进行对比分析,结果表明两者平均误差为0.08MPa,满足实际使用的精度要求,验证了此方法的可靠性.     

煤层瓦斯压力快速测定技术应用研究

压力恢复曲线技术在油气井的开发中已经成为常用的技术手段,根据油气井中压力恢复曲线成熟的理论和方法,结合煤层瓦斯赋存和地质条件,确定了煤层瓦斯压力恢复曲线理论和采用煤层瓦斯压力恢复曲线计算煤层瓦斯压力的计算方法。现场试验表明,采用煤层瓦斯压力恢复曲线测方法可以在短时间内(为常规测压时间的1/10～1/2)准确的测定出煤层瓦斯压力,测定的瓦斯压力与常规方法测得的结果基本一致,误差率小于3.6%。     

测压钻孔瓦斯涌出的规律

煤层瓦斯压力的测定是有效防治矿井灾害事故发生的重要基础性工作,但压力的测定受煤层埋藏地质条件的复杂性和瓦斯压力测定技术的局限性,煤的变质程度、破坏类型、透气性、瓦斯压力等的差异各个钻孔周围的瓦斯流场不尽相同,使其准确、真实的测定煤层瓦斯压力较为困难.为了能弄清钻孔瓦斯涌出机理,通过分析煤层瓦斯流动理论,建立了测压孔周围煤体内瓦斯流动的均质径向稳定流动模型,找出了测压孔周围三维空间内瓦斯流动规律以及压力分布规律.结果证明,测压孔内瓦斯压力分布曲线为双曲线形.     

主动式煤层瓦斯压力测定技术改进

为了准确测定煤层真实的瓦斯压力,对主动式煤层瓦斯压力测定技术进行了改进,由过去测压钻孔一次成孔改为注浆后二次成孔。现场应用表明,测压钻孔二次成孔技术提高了测压结果的准确性和可靠性,缩短了测定时间,为煤层瓦斯压力的快速准确测定提供了良好的技术支持。     

基于带压封孔技术的主动式煤层瓦斯压力测定技术

煤层原始瓦斯压力的准确测定关系着矿井的安全生产,而测压钻孔的封孔技术是影响煤层原始瓦斯压力测定的重要因素,通过分析现有煤层瓦斯压力测定封孔技术的主要优缺点和适用条件,设计出一种新型煤层瓦斯压力测定封孔装置,确定了带压封孔工艺;同时根据主动测压原理,设计了以压缩空气为补偿气体的主动测压装置,确定了补气压力。     

涌水条件下的下向钻孔煤层瓦斯压力测定技术

针对下向涌水钻孔煤层瓦斯压力测定的难点,通过两堵一注的水泥砂浆封孔技术使下向涌水钻孔形成良好的位于裂隙含水层以外的测压气室,较好地封堵裂隙含水层,消除其对瓦斯压力测定的影响。通过对测压钻孔周围瓦斯压力和水压力曲线分布的分析,结合现场封孔测压数据,确保了下向涌水钻孔煤层瓦斯压力测定结果的准确性。     

新型煤层瓦斯压力测定封孔技术

煤层原始瓦斯压力的准确测定关系着矿井的安全生产,而测压钻孔的封孔技术是影响煤层原始瓦斯压力测定的重要因素。通过分析现有煤层瓦斯压力测定封孔技术的主要优缺点和适用条件,设计出一种新型煤层瓦斯压力测定封孔装置,包括封孔装置结构,封孔材料和封孔原理,确定了封孔装置的带压封孔工艺。现场工业性试验表明,与水泥砂浆封孔对比,设计的封孔装置封孔测压密封性好,测压成功率高,应用范围广。     

基于煤屑解吸瓦斯压力的煤层瓦斯压力测定

煤层瓦斯压力是判断煤层突出危险性的重要指标,同时也是采取抽放措施的重要参考依据,因此快速、准确地测定煤层瓦斯压力意义重大。通过煤屑解吸瓦斯压力测定实验,对相同损失时间不同平衡瓦斯压力条件下煤屑解吸瓦斯压力恢复曲线进行分析,发现煤层瓦斯压力与平衡瓦斯压力具有一定关系。实验表明,对数公式能够很好地拟合压力恢复曲线,系数A表明煤屑在不同平衡瓦斯压力下解吸的差异性,和煤层瓦斯压力存在指数关系。根据此规律,可在测得现场煤屑解吸瓦斯压力恢复曲线的系数A后,结合已确定的煤层瓦斯压力指数公式推算出测压地点煤层瓦斯压力,并在赵家寨煤矿得到了验证,效果良好。     

煤层二次封孔技术瓦斯压力测定

由于巷道围岩内存在压力集中,促进瓦斯钻孔周围裂隙发育,在进行煤层瓦斯压力测定过程中出现钻孔封孔不紧密,造成瓦斯泄漏,导致煤层瓦斯压力测定不准确,文中设计了二次封孔技术,对瓦斯压力探测孔封孔进行二次封孔技术,并在西二采区轨道下山进行瓦斯压力测定:1号和2号测压点压力分别为5.2MPa和4.1MPa。钻孔中水对瓦斯压力结果有一定的影响,需修正水压对测压结果的影响。煤层透气性系数小于,属于较难抽采煤层。     

复杂地质条件下的煤层瓦斯压力测定

煤矿井下地质条件非常复杂,煤层瓦斯压力的测定过程中经常遇到裂隙水影响瓦斯压力测定结果的情况。在长坡煤矿的瓦斯压力测定过程中,提出带压注浆封堵水源,再利用胶囊-黏液封孔,然后采用主动测压技术,快速准确的测定煤层瓦斯压力。     

下向穿层测压钻孔排水与封孔方法

准确地测定煤层瓦斯压力是进行矿井瓦斯预测与防治的有效保障。在富水围岩下向穿层钻孔测压过程中,常常遇到钻孔涌水、积水问题,不仅给注浆封孔增加了难度,而且由于水压的影响难以保证读取真实、可靠的煤层原始瓦斯压力。针对以上问题,尝试探讨了下向穿层测压钻孔涌水、积水条件下的排水和封孔方法,经在神火煤电集团葛店矿的现场实践证明,此方法可有效避免下向穿层钻孔成孔后残留积水及持续涌水的不利影响,比较准确地测出煤层原始瓦斯压力。     

仿岩孔条件下顺层钻孔瓦斯压力测定技术研究

在利用煤孔测定本煤层瓦斯压力的过程中,为从根本上封堵煤层钻孔周围的裂隙,解决煤层钻孔易变形、塌孔的问题,提出了仿岩孔瓦斯压力测定方法。钻孔失稳破坏的力学分析表明,钻孔破碎带半径与围岩的岩性有关,提高围岩内摩擦角和内聚力是增大围岩强度的有效途径。通过分析煤层固化成孔的机理和数值模拟发现,高压注浆加固煤体可以增大孔壁围岩强度。现场对比试验表明:仿岩孔测压技术与岩孔测压差值为0.02 MPa,相对误差仅为3.85%,仿岩孔测压技术具有较好的可行性。     

高压复合注浆分组隔断封孔法测定立孔瓦斯压力

针对望峰岗矿深井立孔测压复杂的客观实际,提出了高压复合注浆分组隔断封孔法。通过利用4#地质探测立孔进行试验,成功地获得了千米深处的突出煤层B11b的瓦斯压力值,从而为矿井下一步制定瓦斯综合治理措施提供了技术支持和依据。     

本煤层测压钻孔分段带压封孔法试验研究

 煤层瓦斯压力的准确测定能够为矿井制定合理有效的防治瓦斯灾害措施提供依据。当煤层瓦斯含量高、压力大时,本煤层测压采用水泥砂浆一次性封孔很容易产生漏气现象。本文提出了本煤层测压钻孔分段带压封孔法,并在平煤股份六矿加以应用,由试验效果可以看出,该封孔方法能够克服单纯利用水泥砂浆封孔时产生导气裂隙现象,达到封实钻孔之目的,从而准确测得煤层瓦斯压力值。     

高压水射流技术在低透气性松软煤层瓦斯抽放中的实验研究

针对低透气性松软煤层中瓦斯抽放效率低的问题,采用高压水射流技术在煤层中进行了增加煤层透气性的实验。实验采用在钻场瓦斯抽放钻孔中进行高压水射流割缝的措施,把煤体割缝破碎后,进行封孔抽放。实验结果表明这个措施能有效提高瓦斯抽放效率,提高煤层的透气性,使抽放后煤体残存瓦斯量降得更低,也减少了瓦斯灾害事故的发生概率     

基于Russel方法的瓦斯压力曲线增长过程分析

Russel法是分析钻孔瓦斯流动期间压力变化特征的一种理论方法.在压力恢复期间通过压力恢复组与时间对数的线性关系,来研究煤层钻孔中瓦斯压力的增长过程与瓦斯流量变化的特征关系,从而研究钻孔中瓦斯增长过程中不同阶段流量的变化特征.     

高压水射流环切割缝自卸压机制与应用

为解决深部矿井低透气性煤层瓦斯抽采难题,针对穿层钻孔提出了高压水射流环切割缝煤层自卸压增透技术。通过瓦斯流动理论分析普通钻孔及环割钻孔瓦斯流动模式,分别建立了普通钻孔及环割钻孔瓦斯流动微分方程,获得了高压水射流环切割缝自卸压技术改善煤层瓦斯流动机制;采用FLAC3D软件建模分析高压水射流割缝后钻孔周边煤体应力演化规律,基于煤体卸压程度及塑性区分布特征,确定了穿层钻孔合理化割缝参数;通过底板穿层钻孔高压水射流环切割缝技术现场考察,环切割缝后煤层变形量达到0.136%,煤层透气性系数较原始状态提高了42倍,瓦斯抽采纯量相较普通钻孔提高3.44~5.32倍,同等条件下煤层抽采半径提高了1倍以上。理论研究与现场试验均表明,采用高压水射流切割在煤层内部形成环形缝槽,能有效改善钻孔煤体应力状态,增加煤层渗透性,提高瓦斯抽采效率。     

高低压混合抽采对抽采负压的影响

为分析高低压混合抽采对抽采负压的影响,以更好的指导矿井生产过程中瓦斯抽采,将抽采负压作为参考指标,采用对比分析的方法,在资江煤矿进行测定研究,结果表明:高低压分离抽采时,钻孔孔口负压平均11.14 kPa,较高低压混合抽采提高了9.28倍;地面泵负压平均70.25kPa,较高低压混合抽采提高了3.42倍。     

主动测压法测定煤层瓦斯压力中补偿气体的选择

为选择合适的气体作为主动测压法测定钻孔煤层瓦斯压力中的补偿气体,从煤对CH4、CO2和N2的吸附性研究入手,证实了煤层对CH4和N2的吸附-解吸是可逆的,而对CO2的吸附解吸是不可逆的,并分析了CO2作为补偿气体对CH4的吸附-解吸平衡产生的影响,最终提出了N2更适合作为补偿气体。通过现场实践表明：CO2作为补偿气体测得的瓦斯压力存在一定的误差,误差可达0.05～0.20 MPa,而N2作为补偿气体时误差较小,能够较准确测得煤层原始瓦斯压力。     

主动式测压瓦斯压降曲线的影响因素分析

分析了测压气室长度、煤层透气性系数及注入测压气室内的气体种类对瓦斯压降曲线的影响,通过现场试验表明,测压气室长度越短,瓦斯压力曲线下降的越快,曲线稳定所需的时间越短;煤层的透气性系数越小,瓦斯压力曲线下降的越慢,瓦斯压力达到平衡所需的时间越长;测压气室内注入CO2气体瓦斯压降速率要大于注入N2时的速率。通过对各影响因素进行分析,能够为现场测压提供理论依据,从而提高工作效率。