CO2预裂增透技术在瓦斯抽采中的研究应用

为了解决煤层瓦斯含量高和渗透性低的难题,结合北杏庄煤业实际地质条件,研究采用CO_2预裂增透技术进行瓦斯抽采。采用CO_2预裂增透技术后,瓦斯抽采纯量明显提高,抽采浓度由10%提高至28%。预裂过程中,液态CO_2气化对钻孔产生冲击震荡—应力波穿透—爆生气体驱动裂纹扩展,达到增透目的。     

液态CO_2相变致裂增透预抽瓦斯技术试验研究

为增加煤层透气性,提高瓦斯抽采效率,基于岩石断裂力学建立了液态CO_2爆破裂纹扩展数学模型,运用COMSOL数值模拟软件,建立了液态CO_2相变瞬态致裂模型,分析了在爆生气压作用下孔周裂隙发育规律,得出爆破后孔周存在破碎区、裂隙区和震动区3个区。阐述了该技术的基本原理、相关设备及应用工艺,并在马堡煤业152运输下山进行了CO_2预裂爆破工业性实验。研究表明:爆破后单孔瓦斯日均抽采浓度是爆破前的1.37倍,单孔瓦斯日均抽采纯量是爆破前的2.95倍,钻孔瓦斯涌出衰减强度减小了82.8%。     

CO_2增透预裂技术在常村煤矿瓦斯抽采中的应用

文章通过对常村煤矿23采区进风下山反掘段现场进行CO2增透预裂试验,结果表明,预裂后煤层瓦斯体积有显著增加且持续时间较长,单孔瓦斯抽采浓度在实施预裂爆破增透技术后提高了18.6%,单孔纯瓦斯流量一段时间内提高了177%,充分表明CO2增透预裂对于提高煤层透气性,降低了抽采难度,提高瓦斯抽采利用率效果明显,对消除常村煤矿瓦斯突出、保障矿井安全生产提供了必要的技术支持。为类似矿井瓦斯抽采提供了参考依据。     

深孔预裂爆破在工作面瓦斯抽采中的应用

针对候村煤矿3605工作面因煤层透气性差导致本煤层顺层钻孔瓦斯抽采浓度低、预抽时间长等问题,采取深孔预裂爆破对煤层进行致裂增透,通过工程实践及效果对比表明：采用深孔预裂爆破后的顺层钻孔平均瓦斯抽采浓度由30.2%提高到56.7%,抽采浓度降至5%以下用时由185 d降至91 d,综合评估瓦斯抽采效率提高一倍。     

大湾煤矿CO_2预裂煤层增透技术的试验

针对大湾煤矿地质构造复杂、瓦斯含量高、透气性系数低、瓦斯抽采效果差等特点,在大湾煤矿中井Z1021工作面底抽巷进行CO_2预裂煤层增透技术试验。通过施工12组穿层钻孔对比,CO_2预裂孔的抽采浓度在46.4%~50.8%,比普通钻孔平均抽采浓度高出近20%,抽采衰减度减少44%,有效预裂钻孔抽采半径达20 m以上。该技术能够有效提高瓦斯抽采量和抽采速度,可在地质条件类似矿井进行推广。     

低渗煤层液态CO_2相变定向射孔致裂增透技术及应用

如何实现深部煤层瓦斯的高效抽采是保障我国煤炭企业安全生产的重要问题,而低透气性煤层瓦斯储层增产改造则是其中的核心技术和热点问题。为解决低透气性煤层瓦斯高效抽采技术难题,研究提出了地应力条件下优势射孔致裂方向的确定方法及低渗煤层液态CO_2相变定向射孔致裂增透技术,现场试验及应用研究形成了液态CO_2相变定向射孔致裂增透网格式瓦斯抽采方法。研究表明:孔壁破裂压力受钻孔方位角、倾角影响具有明显的方向性,并确定了试验区液态CO_2相变定向射孔优势致裂方向;该技术可有效增加煤样孔隙度、孔径、比表面积、可见孔比例等,改善煤岩体内孔隙结构及渗流能力,提高瓦斯抽采纯流量9~12倍,降低煤层瓦斯抽采流量衰减系数92%;现场试验及PFC2D数值模拟研究确定了该技术的影响半径为9~13 m;应用表明液态CO_2相变定向射孔致裂增透网格式瓦斯抽采方法,可有效预防低透气高突煤层巷道掘进期间的瓦斯超限问题,提高巷道掘进速度4~5倍。     

保德煤矿CO_2预裂爆破增透技术试验研究

介绍了液态CO_2预裂爆破增透技术原理及预裂装置。现场试验表明:预裂爆破后煤层透气性系数增大了2.0~6.8倍,预裂钻孔浓度提高1.38倍;预裂钻孔的百米钻孔瓦斯抽采量是对比孔的4.6~11.5倍。试验取得较好的效果。     

液态CO2相变致裂技术在强化煤层瓦斯抽采中的应用

针对高瓦斯、低渗煤层瓦斯预抽过程中钻孔施工困难、抽采效果不理想等问题,采用液态CO2相变致裂技术,在阳煤五矿8406底抽巷进行穿层钻孔相变致裂试验,实践表明:煤层经两次致裂后,钻孔瓦斯抽采浓度和纯量明显提高,并且瓦斯抽采衰减期得到了延长,卸压增透效果显著,为矿井的安全生产提供了可靠的技术保障。     

全孔深预下抽采瓦斯管技术的应用

为提高高瓦斯低透气性软煤层的瓦斯抽采效率,平煤股份十矿在己15-24080采面进行了顺层抽采钻孔全孔深预下瓦斯抽采管技术应用试验,结果表明,抽采瓦斯管在软煤层中起到有效支撑作用,全孔深预下抽采瓦斯管成功率在80%以上,解决了钻孔因塌孔造成有效抽采段缩短的不利影响,钻孔有效抽采期延长到原来的4倍,单孔抽采平均浓度和CH4平均流量分别提高了5倍、7倍,有效提高了软煤层瓦斯抽采效率。     

基于深孔预裂爆破增透技术的低透气性煤层瓦斯抽采研究

为了有效地对低透气性煤层进行瓦斯抽采,确保矿井的安全开采,研究了深孔预裂爆破增透技术对煤体的致裂机理,分析了控制孔对裂隙发育的影响,确定了爆破影响半径和裂隙区的范围,采用数值模拟分析研究了不同时间段煤体受力状态和裂纹扩展情况以及爆破孔附近煤体裂纹的长度及数量。研究有效地解决了低气性煤层的瓦斯抽采问题,具有一定的推广应用价值。     

应用深孔控制预裂爆破技术提高煤层瓦斯抽放率

高瓦斯低透气性矿井的瓦斯抽放一直是个难题。通过在淮南矿务局潘三矿工作面应用深孔控制预裂爆破技术,提高了瓦斯抽放率,消除了煤与瓦斯突出的危险,治理效果明显,经济技术效果显著。     

低透气性煤层瓦斯抽采技术与应用

在煤矿开采中,瓦斯灾害一直是威胁煤矿安全生产的主要灾害之一。随着煤层开采深度的增加,煤层透气性随之减小,从而严重影响了煤层瓦斯的抽采率和瓦斯抽采效果。针对我国煤矿绝大部分煤层属于低透气性煤层的情况,论述和分析了低透气性煤层瓦斯抽采的各种技术原理及应用。给低透气性煤层瓦斯抽采提供技术指导,解决矿区实际问题。研究低透气性煤层瓦斯抽采具有广阔的应用前景与应用价值。     

水力造穴技术在本煤层瓦斯抽采中的应用

为增加煤层透气性,提高顺层钻孔抽采流量,在N101工作面及3119运巷里段进行水力造穴技术试验,通过水力造穴技术对抽采钻孔进行扩孔,卸压,增加煤层透气性。通过试验后的统计数据可知:生产期间工作面瓦斯涌出量和预抽前工作面瓦斯涌出量对比下降50%,煤体瓦斯含量下降1.68m~3/t,达到快速降低低透气煤层瓦斯含量的目的。     

低渗透性煤层群邻近层瓦斯卸压抽采技术

在煤层群开采过程中,本煤层开采会使得工作面围岩应力重新分布,邻近煤层内赋存的吸附态瓦斯卸压解吸。同时岩层移动与破断在上覆煤岩层中形成采动裂隙,瓦斯大量涌入工作面。为了解决临近层瓦斯涌出造成的工作面瓦斯超限,通过研究上覆岩层破坏规律并结合工作面原有瓦斯抽放状况,对原有抽放钻孔参数进行优化,优化后钻孔瓦斯抽放浓度提高了21.2%,工作面风排瓦斯量降低了18.33%,安全性大大增加。     

液态CO_2相变致裂强制煤层顶板垮落技术

针对我国部分煤矿存在煤层顶板不垮落问题,在现场试验的基础上提出了一种液态CO_2相变致裂强制煤层顶板垮落技术。在工作面内利用液态CO_2相变产生的威力对上覆老顶进行扰动和破坏,使工作面推进后老顶能够顺利垮落,保证工作面生产的正常接替。在焦煤集团九里山矿用该技术处理老顶悬空问题的试验取得理想的效果。该技术优势在于其安全可靠、操作简单。对于强制垮落过程利用COMSOL数值模拟软件进行模拟分析,模拟得到的结果也充分验证了该技术的可靠性。     

尾巷抽放技术在"三软"低透气性煤层中的应用

通过对工作面瓦斯涌出来源的分析，结合煤层实际赋存情况，在义络公司矿井38030工作面的回采过程中采取了工作面尾巷抽放技术，从而杜绝了瓦斯超限现象，实现了矿井的安全生产。     

深孔预裂爆破强化抽放低透气性特厚煤层瓦斯的实践

文章通过对深孔预裂爆破强化抽放高瓦斯特厚煤层瓦斯的效果考察与分析 ,证实了该技术在鹤壁矿区煤层瓦斯抽放中的推广价值 ,并初步确定了在鹤壁矿区现有煤层条件下较为合理的预裂爆破参数和抽放参数     

低透气性煤层瓦斯抽采技术研究与应用

文章首先分析了3号煤层的瓦斯含量、透气性及衰减系数,得出尽管其划归为可以抽采煤层,但是其自身的透气性较差;再对3号煤层瓦斯赋存及来源情况进行分析,确定了抽采范围及综合抽采方法;最后在此基础上在回风立井广场建立地面抽采泵站,并分别对开采层、现采空区及老采空区的瓦斯抽采进行设计。现场采用低透气性煤层瓦斯抽采技术后,能够降低工作面瓦斯涌出,缓解通风系统负担过重情况,给矿井的抽采衔接及巷道维护创造了良好条件,从而保证矿井的安全高效生产。