晋城矿区煤层气三区联动立体抽采模式

经过20多年的探索与实践,晋煤集团与中国矿业大学、西安煤炭科学研究院等单位合作,根据煤炭开发时空接替规律,将煤矿区划分为规划区、准备区、生产区三个区间,分区采用地面钻井排采、地面与井下联合抽采以及本煤层钻孔抽采等不同的技术措施以保证煤炭安全高效生产,初步实现了煤矿区煤炭与煤层气两种资源安全高效协调开发。三区联动的区域递进式立体抽采模式(晋城模式),初步解决了煤层气开发与煤炭开采的时空矛盾,提高了煤炭资源回收率,实现了煤矿瓦斯井下抽采和地面原位抽采两个独立的产业模式的有效衔接。     

煤矿区煤层气“四区联动”井上下联合抽采模式与技术体系

为了更好地实现高瓦斯矿区煤炭与煤层气2种资源的安全高效协调开发,在“十一五”“十二五”研发的煤层气“三区联动”立体抽采模式基础上,依托“十三五”国家科技重大专项持续攻关,并紧密结合山西重点煤矿区生产实际,创新研发了全矿区、全层位、全时段的煤矿区煤层气“四区（规划区、准备区、生产区、采空区）联动”井上下联合抽采模式（新晋城模式）和系列技术体系,在山西重点煤矿区得到广泛应用并取得了良好效果。煤矿规划区煤层气地面抽采技术早期主要采用垂直井、定向井、水平井等技术,现已发展至以分段压裂水平井为主导的井工厂化集约开发模式与技术。经十五年的地面超前预抽,晋能控股寺河矿东五盘区3号煤层平均降幅超过55%,该盘区的5310、5311工作面已顺利完成安全高效采煤,实现了高瓦斯煤层的低瓦斯开采。准备区煤层气井上下联合抽采技术充分利用了压裂影响区渗透率大幅提升和井下开放空间抽采生产压差增大的优势,构建了立体抽采网络,提高了煤层气抽采效率,有效缓解了矿井抽掘采接替紧张,促进了高产高效。基于生产区采动活动剧烈和井下工程全开放特点,运用定向钻机精准完成区域递进式顺层钻孔、穿层钻孔、高位定向长钻孔等,精准均衡抽采生产...     

新疆急倾斜煤层气与煤矿瓦斯立体联合抽采技术前景

由于针对中低煤阶、高倾角、高地应力等条件的煤矿安全开采技术系列仍不完备,高瓦斯煤矿井多处于停产阶段,且煤矿瓦斯抽采与利用率低,使瓦斯排放导致的温室气体问题严峻,优质煤炭资源搁置导致特殊煤种需求难以满足。经研究提出的“新疆急倾斜煤层气与煤矿瓦斯立体联合抽采技术”,是一个集成地质与工程两大领域的“1+3+N”技术体系,包括1套方法、3个层次、N种关键技术,以期通过煤层气地面开发方式完成煤矿瓦斯超前抽采,将煤层瓦斯以高浓度甲烷方式开发利用,大幅减少煤炭开采阶段的瓦斯排放量,大幅提升新疆煤矿瓦斯抽采利用率,促进新疆煤炭低碳开发及煤层气产业发展。     

贵州省开创煤矿“三区联动”井上下联合抽采新模式

贵州省能源局日前召开贵州豫能投资有限责任公司《新田煤矿井上井下“三区联动”抽采煤层瓦斯示范项目实施方案》(以下简称《实施方案》)专家评审会,标志着贵州省煤矿瓦斯大区域治理模式探索正式启动。贵州省内煤矿企业、煤层气抽采企业、科研单位和高校等资深专家组成的专家组对《实施方案》进行讨论,提出了具体修改意见。“三区联动”抽采煤层瓦斯模式是指煤矿生产区、准备区、规划区的区域递进式立体抽采,目前已成为煤矿瓦斯治理的有效途径和发展趋势,贵州省能源局将以新田煤矿作为示范区进行推广应用。     

煤矿采动区煤层气井地面抽采设备体系成套化研究

地面钻井抽采煤矿采动区和采空区瓦斯是近年来逐步发展起来的瓦斯抽采新技术,是快速降低煤矿瓦斯最直接有效的途径。针对目前抽采现场受道路、场地等因素制约、在运输、安装等方面存在困难以及现场设备布置分散、不利管理和维护等问题,提出设备成套化的理论体系。该体系主要有真空泵、发电机、循环水箱、防火防爆等设备,所有设备撬装组合成一体式抽采设备,在有效解决以上问题的同时还具有对地形适应性强、占地面积小、减少设备安装及回收时间,提高工作效率、节约设备运输、安装及回收成本等优势,便于现场操作与管理。     

煤层气智能抽采与联动装置

针对煤层气抽采节能效率较低以及盲目抽采造成的自燃发火问题和其他相关问题,提出智能抽采与联动装置的研究。本装置监测事故的相关参数,通过参数的变化得知事故的发展状态,当达到事故临界点时,采取抑制事故的技术手段,开启或关闭相关设备,使抽采系统达到安全运行;同时,根据煤层气抽采的浓度和流量指标,以及矿井煤层气涌出情况,评价煤层气抽采的情况,当抽采效率过低时,变频装置减小频率或者关闭相应分支路,保证抽采系统经济、高效运行。     

刍议煤层气(煤矿瓦斯)及其抽采

随着国家对煤矿安全生产重视程度的加强以及对煤层气这种新能源需求的增加,瓦斯抽采和煤层气抽采更加受到重视,并在越来越多的煤矿得到了推广应用。但到目前为止,煤矿瓦斯及瓦斯抽采、煤层气及煤层气抽采没有统一的定义,容易出现混淆的现象,给实际工作带来负面影响。为改变这种状况,促进今后的修改和规范使用,对相关概念进行了梳理和归纳,并提出了改进和完善的建议。     

淮南矿区煤矿煤层气抽采技术

根据淮南矿区实际，提出并研究了复杂特困条件下煤与煤层气共采技术。应用数值模拟、相似材料试验、工业性试验等方法，研究了开采煤层顶板煤层气抽采技术、开采保护层卸压增透抽采煤层气技术、地面钻井抽采采动影响区域煤层气技术等采动煤岩移动卸压抽采煤层气技术。以及原始煤层强化抽采煤层气技术的关键参数，全面考察了现场应用效果。     

我国煤矿区煤层气井上下联合抽采研究进展

煤矿区井上下联合抽采是煤层气开发的重要形式。首先,介绍了井上下联合抽采的技术内涵和实现方式,分析了井上下联合抽采发展现状及存在的问题,包括煤层气井上下开发方式和施工技术的联合,施工技术的联合又分为条带式井上下联合、地面井与井下长钻孔连通压裂联合、立体压裂联合、顶板压裂联合、井/孔对接联合。随后,针对煤层气井上下联合抽采需求及存在的问题,研究了地面直井与井下近水平钻孔联合抽采煤层气技术,实现了抽采通道和抽采工艺的联合。最后,对井上下联合抽采技术发展进行了展望。     

煤矿区煤层气抽采经济评价方法

根据煤层气开发项目的特点,在借鉴国内目前常用的煤层气抽采经济评价方法的基础上,选取财务内部收益率、财务净现值、投资回收期作为评价指标,探讨了煤层气抽采项目经济评价方法。     

采动区远程卸压煤层气地面直井抽采机理分析

以淮南矿区为实例,以实现远程卸压煤层气地面直井高效抽采为目的,研究了远距离保护层开采对被保护层的卸压增透作用及远程卸压煤层气解吸、渗流、运移及富集机理。结果表明研究区位于弯曲下沉带内远程卸压煤层气主要来自被保护层中的充分卸压区及部分卸压区,采动造成的层外卸压作用使吸附于煤层中煤层气得到解吸,同时通过采动增加裂隙和减小有效应力的双重作用大幅增加了被保护层渗透性。卸压煤层气采动初期富集于采空区中部的上覆被保护层中;采动后期富集于采空区四周由采动影响线和压实线确定的O形圈内。     

晋城煤层气井采出水的水质分析

煤层气开采过程中,需采出大量水以降低煤层中静压,便于煤层气解吸,而采出水的处理是影响开采进程、采气量以及整个项目投资的一个重要因素.山西晋城地区煤层气井采出水最明显的特征是高矿化度和高盐度,且采出水中的某些元素含量不很稳定,在开采初期和中后期离子含量有很大变化,而pH值和硬度一般不超过国家标准.     

鸡西煤田城子河—杏花矿区煤层气赋存条件分析

本文通过鸡西煤田城子河—杏花矿区瓦斯涌出特征、煤炭储量、煤种、储气构造及封闭盖层等特征阐述了煤层气赋存条件,并说明此矿区煤层气资源具有较好的勘探开发前景。     

依兰煤层气资源初探

依兰煤田煤层厚、煤层气储层分布广,储集条件较好。该文通过对依兰煤田的煤层特征、煤层的含气性等研究分析,确定了煤层气目标区,对今后勘探开发具有一定的指导意义。     

煤层气开采技术应用现状及其改进

为解决我国煤层气平均采收率低的问题,从储层特征和开采技术2个方面进行了分析。在此基础上,探讨了不同开采技术与特定地质条件的开采技术适用性以及各种新型开采技术所具有的优势。研究结果认为,煤储层的＂低含气饱和度、低渗透率、低储层压力＂特征以及现行开采技术适用性差是我国煤层气采收率低的主要原因;套管（压裂）完井、超短半径水平井和多分支水平井综合运用应作为我国煤层气开采的主要模式。分析认为采用注入混合气体增产、多级强脉冲加载压裂、＂固氮酶＂、＂虚拟产层＂等各种新型开采技术来提高我国煤层气采收率,实现高效开采。     

新型煤层瓦斯含量测定法在丰城矿区建新煤矿的应用

在收集建新矿煤层瓦斯抽放资料的基础上,采用新型快速准确测定法测定煤层瓦斯含量。该方法可在8h内完成全部测定过程,准确性高,适用于预测高瓦斯高突出矿井煤层瓦斯含量的测定,为煤矿安全、高效生产提供理论指导和技术服务。     

淮南矿区地面钻井抽采瓦斯技术实践

在应用地面钻井抽采矿井采空区瓦斯的过程中，为了提高地面钻孔的稳定性及瓦斯抽采效果，采用CFD数值模拟和考察试验的方法研究了影响地面钻孔抽采效果和服务期限的不同因素．研究结果表明：地面钻井抽采将很大程度上减小工作面回风流的瓦斯含量，且抽采效果受到煤层条件和钻井位置的制约，通过对试验钻井破坏情况分析，钻井布置在靠近回风巷侧30m以内，可能会提高钻井的稳定性和服务期限．本文对地面钻井抽采采空区瓦斯技术的推广应用具有重要的指导意义．     

采动影响区抽采钻井井身固化及抽采效果考察

为提高地面瓦斯抽采效果,对抽采期间钻井进行了窥视,发现当回采工作面推过地面钻井位置后,钻井井壁迅速破坏,无法充分发挥其应有的瓦斯抽采效应。通过对煤层顶板岩层受采动影响顶板活动过程的分析,优化地面抽采钻井井身结构,在原有的施工工艺上增加三开下筛管,增强钻孔的防护强度,抽采浓度提高了1.54.5倍,抽采纯量提高了1.55倍,工作面回风流和回风隅角瓦斯浓度显著下降,抽采效果明显提高。     

“三软”厚煤层高瓦斯综放面高抽巷瓦斯抽放技术研究

介绍了在“三软”厚煤层高瓦斯综放工作面实施沿煤层顶板做高抽巷进行采空区瓦斯抽放技术,解决“三软”厚煤层综放面过高瓦斯区瓦斯超限的问题,使最大绝对涌出量达40m3/min的综放工作面在配风1200m3/min的情况下,工作面上隅角及回风流瓦斯浓度控制在0.6%以下,并创造了“三软”厚煤层综放面单面月产17.6万t的全国最高记录,实现了矿井高产高效。