寺河煤矿煤层气地面抽采含气量降低实测

煤矿区地面抽采煤层气可以有效降低煤层瓦斯含量,但效果一直缺乏大量的工程验证。文章以晋城矿区寺河煤矿西二盘区为检验区,将区块内8个参数检验井的现今剩余含气量数据与周围生产井原始含气量进行了对比,实测了煤层含气量实际降低情况。结果表明,通过近5 a的地面抽采,寺河煤矿西二盘区煤层平均含气量由23.33 m3/t降至13.89 m3/t,下降幅度平均为42%,平均每年降低1.89 m3/t。     

地面煤层气开发对寺河矿西井区域瓦斯变化影响分析

为了对晋城矿区寺河矿西井区地面煤层气井抽采效果做出评估,拟采用对比方法进行评估,基于地质特征、煤层气开发情况,采用施工抽采效果测试井,获取煤层甲烷含量、渗透率等参数,并与原始甲烷含量、渗透率值做对比。结果显示,寺河西井区地面煤层气井抽采5 a,3~#煤层瓦斯含量由平均23.7 m~3/t降至12.27 m~3/t,含气量降低幅度达47%,年平均甲烷含量降低1.5~2 m~3/t;当前煤层渗透率与原始渗透率相比,增大了30倍,降低了吨煤甲烷含量,提高了煤层渗透率。     

基于灰色BP神经网络算法的煤层气直井剩余含气量模型

以寺河煤矿西二盘区为例,对3#煤层储层地质条件及煤层气井排采数据进行研究,从地质和工程两方面分析了在渗透率基本相同的情况下,影响煤层剩余含气量的主要因素有原始含气量、煤层厚度、煤层埋深、累计产气量、累计产水量、抽采时间等;利用灰色BP神经网络法建立了剩余含气量预测模型,并把预测结果与参数井3#煤层经过5 a抽采的剩余含气量实测数据进行了对比,结果表明:2种预测结果较为接近。     

寺河矿区西二盘区煤层气井抽采效果评价

为解决寺河矿区生产期间瓦斯浓度高的潜在安全问题,对寺河矿区西二盘区进行煤层气井排采,在石炭系太原组和二叠系山西组的3~#煤层、15~#煤层的煤炭地质、煤层气地质等资料的基础上,对相应煤层的含气特性进行了综合分析。数据研究表明,寺河矿区西二盘区主煤层在一定排采时间内,瓦斯浓度有降低的趋势,同时得到含气量实际降低的结果,通过生产数据拟合、参数修正预测了煤层气产能及未来含气量随时间抽采变化的规律。     

煤矿采动影响区瓦斯地面井抽采试验研究

针对寺河煤矿煤层瓦斯含量高、吸附能力强、瓦斯抽采利用技术相对薄弱等问题,提出工作面采动影响区瓦斯地面井抽采技术方案,并在寺河煤矿W2301工作面进行试验.地面井抽采期间,70d内累计抽采瓦斯约33.7万m3,平均抽采能力4m3/min,气体浓度约40％,工作面瓦斯浓度平均降低26.5％,工作面平均排风量降低至16.4m...     

煤矿区煤层气抽采效果检测指标及评价

采用实测和数值模拟方法对晋城矿区地面煤层气抽采效果进行了检测,实测法检测地面抽采5年后煤层气含量由21.58 m3/t降到10.74 m3/t,气含量降低率为50.2%;数值模拟法检测地面抽采5年、10年后井群范围内气含量降低率均值分别为43.3%和58.2%。煤矿井下抽采15.6个月和29.6个月后,实测法检测煤层气含量由抽采前20.1 m3/t分别降低到11.24 m3/t和4.76 m3/t,气含量降低率均值为44.0%和76.3%。根据实测的煤层气含量和储层数值模拟结果,并结合我国煤矿区煤层气抽采的实践经验和相关管理规定,综合考虑煤矿区煤层气抽采的安全和资源效益,提出以煤层气含量和气含量降低率(或采收率)作为煤矿区煤层气抽采效果检测和评价指标,分别建立了煤矿区地面和井下煤层气抽采效果评价方法。     

煤矿采动区地面井瓦斯抽采技术

从煤与瓦斯共采角度阐述了充分利用煤矿井下煤层采动过程中的卸压增透影响,采用地面井抽采的方式提高瓦斯抽采效果,解决工作面瓦斯涌出超限难题的方法;进而从抽采效果评估、地面井布井、多井型地面井结构优化和地面安全抽采等方面论述了高效、安全的采动区瓦斯地面井抽采技术。该技术方法在晋城矿区寺河矿、成庄矿和岳城矿等进行了集成应用,使地面井成功率由原来的20%提高到了90%,抽采量由原来的约500 m3/d提高到了10 000 m3/d以上。     

焦作矿区煤炭安全生产最高允许含气量分析

利用建立的最高允许含气量求算模型,以焦作矿区4个采煤工作面为实例,求算了煤层最高允许含气量的分布特征,并分析了相关因素对煤层最高允许含气量的影响。测算结果表明:4个工作面煤层气平均最高允许解吸量为3.99 m3/t,最高允许含气量为12.32 m3/t,保障回风流瓦斯浓度不超限难度不大,不需要对煤层气进行预抽采。煤层含气性是决定煤矿安全生产最高允许含气量的地质基础,巷道通风能力、单位时间煤炭产量、煤炭回采率等开采因素是决定最高允许含气量的外在条件。     

寺河矿东井区接替盘区瓦斯抽采设计

寺河矿东井区初步评估为煤与瓦斯突出矿井,文章依据煤与瓦斯突出矿井瓦斯抽采要求,从地面井瓦斯抽采、回采工作面瓦斯抽采、掘进工作面瓦斯抽采等方面设计了瓦斯抽采方法,并从瓦斯抽采率、抽采时间和抽采负压三个方面分析了瓦斯抽采参数,验证了寺河矿东井区接替盘区瓦斯抽采设计是完全有效的,通过瓦斯抽采确保矿井安全高效的生产。     

保德煤矿瓦斯抽采定向钻孔施工打破世界记录

正日前,神东煤炭集团保德煤矿五盘区成功完成了主孔深度达2 311m的顺煤层超长瓦斯抽采定向钻孔施工,刷新了山西晋煤集团寺河矿2014年保持的1 881 m国内记录,同时也打破了澳大利亚Metropolitan煤矿创造的煤矿井下顺煤层定向钻孔单孔最深2 151 m的世界记录。     

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...     

崔庙煤矿煤层气富集的地质控制与抽采模式

崔庙煤矿为煤与瓦斯严重突出矿井,为了更好指导该区的煤层气开发及井下瓦斯灾害治理,以煤田勘探、井下瓦斯测定资料为基础,对该区煤层气的资源赋存状况与地质控制因素进行了分析,并指出了煤层气开发技术的优势方向。研究结果表明:二1煤层瓦斯含量5.59～35.25m3/t,煤层含气量平面分布由西向东逐渐增大,随煤层埋深增加而增高,地质构造与煤层埋深是控制该区煤层含气量的关键因素。受煤体结构的关键条件制约,本区不具备煤层气地面开发的优势,煤层气资源的有效开发利用应以井下瓦斯抽采为主。     

山西将建立体化瓦斯抽采模式

<正>8月10日,山西省政府决定在全省煤矿实施瓦斯抽采全覆盖工程。煤炭规划区实行"先抽后建",在煤层瓦斯含量大于16m3/t的煤炭规划区,采取地面先打钻井抽采瓦斯,待煤层瓦斯含量降到16m3/t以下,再建煤矿;煤炭准备区实行"先抽后掘",在煤层瓦斯含量为8—16m3/t的煤炭准备区,采取合作或调整煤层气矿业权范围等方式,加大抽采力度,优先保证煤     

晋煤集团地面煤层气“L”型抽采技术成功投运

正日前,晋煤集团地面煤层气"L"型抽采技术在一座高瓦斯矿井成功投运,抽采瓦斯浓度最高可达96%,纯量最高达19.5m3/分。近年来,晋煤集团大力推行井上下联合抽采模式,寺河矿为晋煤集团高瓦斯矿井之一,现在每年瓦斯抽采量可突破5亿m3,居全国单井瓦斯抽采     

鄂尔多斯盆地低变质煤的煤层气抽采潜力-以彬长大佛寺矿为例

鄂尔多斯盆地低变质煤的煤层气资源量丰富,部分地区的煤层气勘探已显示出较大潜力。彬长矿区大佛寺矿属于高瓦斯矿井,矿井瓦斯涌出量高达155.49m3/min。大佛寺矿主要为低变质的长焰煤,煤层发育,目标煤层稳定,厚度大、埋藏浅,气含量相对较高,煤层气资源量丰富,地面煤层气抽采潜力大;主要目标煤层透气性系数高,属于可以抽采煤层,井下采煤工作面瓦斯抽采率超过73.2%,地面煤层气抽采气井产气量达到工业气流,均显示出较好的抽采潜力。     

寺河矿瓦斯富集区内井间含气量差异研究

以沁水盆地南部寺河矿区3#煤层为研究对象,对研究工区内的井间瓦斯含气量差异及影响因素进行了分析。结果表明,造成井间含气量差异的主要因素有构造发育、煤层厚度、埋深及煤岩结构。埋深与煤岩结构是造成单井含气量差异的最直接影响因素,共同决定了煤层的含气性。地层压力越大,煤层密度越低,煤层气含量越高。     

河南煤化集团煤层气(煤矿瓦斯)开发利用现状与展望

河南煤业化工集团所属煤矿煤层气资源丰富,煤层含气量高、含气饱和度高、资源丰度大,开发潜力巨大。所属高瓦斯矿区煤层具有低透气性、可压密性和易流变性的"三性"特征。2009年集团公司预计全年煤层气抽采量可突破1.2亿m3。今后必须积极开展区域性瓦斯治理工作,大幅度提高瓦斯抽采量,才能从根本上消除瓦斯威胁,保证矿井安全生产。     

低煤阶煤层含气量特征及瓦斯涌出机制探讨

煤层含气量是表征煤层气储层特征的关键参数之一。为了准确获取低煤阶煤层含气量,以彬长矿区大佛寺煤矿为例,根据Langmuir方程和排采过程中实测的临界解吸压力计算了4号煤层含气量。根据计算结果,4号煤层含气量为2.30~3.62 m^3/t,平均为2..87 m^3/t,是煤层含气量测试结果的0.88~1.93倍,符合低阶煤的特征,最为接近4号煤层原始含气量。并根据矿山岩层移动理论和渗流理论探讨了4号煤层含气量低而煤矿生产过程中瓦斯涌出量大的原因。分析认为,煤层在开采过程中,随着顶、底板岩层变形、垮落和移动,应力释放使煤体产生大量的新生裂隙,改变了煤体结构特征,促使煤层渗透性发生了根本性的改变,形成卸压增透和增流效应,造成大佛寺煤矿瓦斯涌出量急剧增大。      

焦坪矿区下石节井田地面抽采与井下抽采煤层气成本对比分析研究

为对比研究地面抽采煤层气成本与井下煤层气抽采成本,以焦坪矿区下石节井田地面煤层气试验井储层测试参数和历史排采数据为基础,利用目前国际上较为先进的煤层气储层数值模拟软件CBM-SIM,对煤层气井的产能和抽采效果进行了预测分析,进而研究分析了在达到同样的抽采效果的前提下,地面抽采与井下抽采煤层气的成本费用.结果显示:为了使瓦斯含量降至1 m3/t以下,地面抽采需要12.5年,成本9.09元/t；井下抽采成本16元/t,地面抽采成本远远低于井下抽采.     

地面U型钻井抽采低阶厚煤层瓦斯工艺的应用研究

为解决我国煤矿区低阶厚煤层高效开采煤层气的难题,以神东煤炭集团保德煤矿二盘区煤层为研究区,通过技术方案的比选,提出了采用地面U型钻井抽采低阶厚煤层气藏资源的方法。结果表明:通过近2 a的联合排采,所施工的地面U型钻井最高产气量为3 133.241 m~3/d,累计产气量72.63万m~3,且连续231 d的产气量超过2 400 m~3/d。该技术在保德煤矿低阶厚煤层中的成功应用,标志着我国煤矿区低煤阶储层煤层气勘探开发的跨越式发展,对保障国家能源安全、促进社会经济发展具有重要意义。