地面井水力压裂增透技术在立井快速揭煤中的应用

针对西上庄井田内各主采煤层瓦斯含量高、透气性差、煤层群连续揭煤突出倾向性大等问题,采用地面井大液量水力压裂增透技术,基于主裂缝延伸规律,对各可采煤层依次进行射孔、填砂分层压裂,压裂完成后进行合层抽采。重点介绍了压裂井井位选择、压裂参数设计及施工过程。实践结果表明,实施地面井水力压裂增透技术后,在压裂井一定范围内形成高渗区,高渗区内裂缝发育、煤层透气性系数增大,抽采效果得到大幅提升;安全、高效地揭开了主采的3号煤层,工期缩短至10 d,为类似井筒揭煤积累了成功经验。     

CO2气相压裂增透技术在王庄煤矿的应用

针对王庄煤矿540回风大巷一掘进面煤层透气性较差、煤层瓦斯难以抽放的特点,采用CO2高能气体预裂增透技术对该工作面进行了CO2气相压裂增透技术试验。试验结果表明,预裂后防突指标快速下降,工作面响煤炮现象明显减少,工作面割煤循环时间缩短,抽采效果显著提高,抽采效率提高了1倍,单孔平均抽采纯量提高2.4倍,单孔最大抽采纯量提高5.8倍,抽采达标时间明显缩减。     

综掘面迎头CO_2气相压裂卸压增透技术研究

巷道掘进过程中地质条件复杂,常有瓦斯异常涌出现象,严重制约着工作面的快速掘进。为了提高巷道瓦斯涌出的均匀性、杜绝瓦斯突然涌出造成瓦斯预警超限,通过CO_2的液-气两相转化释放能量对工作面煤体提前卸压、增加导通裂隙、驱替煤层瓦斯达到煤体增透、掩护掘进。     

径向射流水力压裂技术在高瓦斯矿井立井揭煤中的应用

赵庄矿南苏进风立井设计深度784.5m。井筒施工至724.17m深处时,停止掘进,应用径向射流水力压裂技术,对下部的3号煤层(高瓦斯煤层)进行揭煤作业。水力压裂后,仅预抽35d,便使煤层具备揭煤条件。实践表明,该项技术对煤层增透、应力释放、消突可起到很好的作用,与传统揭煤方法相比,能安全快速地使煤层具备揭煤条件。     

水力压裂增透技术在单一低透气性煤层中的应用

豫东地区陈四楼煤矿煤层为单一低透气性突出煤层,瓦斯预抽存在难度大、效率低的问题,严重制约了煤矿安全生产。为增加煤体透气性,提高瓦斯抽采效果,井下水力压裂是一种行之有效的措施。依据瓦斯赋存情况,在煤体瓦斯含量低于5 m³/t区域进行水力压裂增透试验,既能大幅降低钻孔工程量,加快区域治理进度,又能有效保证压裂过程中施工安全,防范压裂期间瓦斯异常涌出,引起瓦斯事故,对低瓦斯区域实现科学治理、精准施策具有重要意义,同时也能为高瓦斯区域进行压裂尝试提供借鉴。     

深孔水力压裂增透技术在石门揭煤中的应用

利用深孔水力压裂煤层增透技术,能够短时、高效抽出煤层瓦斯,在揭煤前消除煤与瓦斯突出危险,达到安全揭煤的目的。结合焦作矿区的煤层赋存特点,焦作中马村矿在两帮钻场进行集中卸压抽采的同时,根据煤层的具体条件设计采用了增透技术。应用该技术不仅使抽出量大幅度增加,而且使煤体透气性得到明显提高,大大降低了煤层突出危险性。     

复杂地质条件下高突煤层群立井揭煤技术

针对渝阳煤矿水井湾回风立井揭煤面积大、地质条件复杂、透气性低、高突煤层群连续揭露的特点,采用优化抽采钻孔设计、穿层钻孔联合抽采、抽采数据监控抽采过程、水力压裂增透等联合防突措施,实现对立井揭煤区域突出危险性有效防控。同时,采用“五步法”预测揭煤对各煤层进行渐进式检验,确保井筒8层煤其中5层煤为突出煤层的安全、高效揭煤。为复杂地质条件下高突煤层群揭煤工作起到良好的示范作用。     

松软低透煤层CO_2爆破增透技术应用研究

为了有效提高松软低透煤层瓦斯抽采效果,采用理论分析和现场试验的方法,研究了CO2爆破增透技术的增透效果。以韩城象山矿5号煤层为例进行了试验研究,试验结果表明:CO2爆破不仅能有效提高煤层透气性,而且高压CO2气体对煤层瓦斯具有一定的驱替置换作用。经CO2爆破后,其有效影响半径为8m,钻孔瓦斯抽采浓度提高了1.98~2.18倍,该技术能够有效提高松软低透煤层瓦斯抽采效果。     

地面水砂压裂井预抽瓦斯技术在立井井筒揭煤中的应用

华阳新材料集团有限公司泊里煤矿共布置5个井筒,经评估,该矿井田范围内3～15号煤层均有突出危险性。为有效预防井筒施工期间发生煤与瓦斯突出,杜绝揭煤期间瓦斯超限,加快井筒施工进度,采取在井筒旁施工地面预抽瓦斯井,通过对目标煤层进行水力加砂压裂工艺改造,使压裂裂缝延伸覆盖井筒,改善井筒预揭煤层应力集中状态。泊里煤矿在井筒施工前共施工地面预抽瓦斯井4口,5个井筒施工期间相继揭露煤层30余次,没有发生突出事故,缩短了井筒施工工期,确保了安全高效的井筒建设。     

石门揭煤区液态CO_2致裂增透加速消突技术

针对低透气强突出煤层在石门揭煤过程中消突工程量大、作业环节复杂及揭煤周期长等特点,在揭煤前布置的瓦斯抽采孔内实施液态CO_2相变致裂增透卸压技术,经理论计算和现场考察确定4号煤层的增透半径为6 m。该技术在-650运输巷揭穿4号煤层的工作面进行了试验,结果表明:致裂前后,钻孔平均抽采瓦斯浓度从20.2%提升至42.6%,单孔平均日抽采量从1.56 m3/d提升至3.76 m3/d,且近20 d内保持高效抽采,在1个月内完成抽采达标和消突任务,抽采率为48.16%,缩短抽采时间43%;在揭煤区取样测试煤体的残余瓦斯含量平均值为5.41m3/t,反演残余瓦斯压力平均值0.27 MPa,采用钻屑解吸指标法测试钻屑量S最大值4.7 kg/m,钻屑解吸指标△h2最大为140 Pa,所有测值均小于突出临界值;煤层揭穿期间回风流瓦斯浓度仅有4%,实现安全高效快速揭煤。     

水力压裂增透技术在石门揭煤预抽中的应用

为提高松软突出煤层瓦斯抽采效果,通过分析水力压裂煤体致裂增透消突机理,在逢春煤矿石门揭煤工作面,采用高压水力压裂增透技术,进行水力压裂增透,并预抽煤层瓦斯,然后揭煤。水力压裂增透后,瓦斯抽采效果得到大幅提高,预抽达标时间缩短了220d。揭煤过程中,突出预测指标明显降低,未出现预测超标现象;并且揭煤工期缩短了40%,提高了石门揭煤施工效率。     

水力压裂增透技术在瓦斯抽采中的应用

为了提高低透气性突出煤层的瓦斯抽采量,达到抽采消突的目的,在李子垭南二井进行了水力压裂增透技术现场试验,对水力压裂技术在高瓦斯、低透气性突出煤层中的运用效果进行了试验考察,并分析了水力压裂煤体致裂增透机理.试验结果表明:对煤层进行钻孔水力压裂后可有效提高煤层的透气性和钻孔瓦斯抽采效果,压裂前后钻孔瓦斯自然流量提高127.6倍以上,水力压裂钻孔在煤层走向方向上的影响半径可达50m以上.     

深立井揭穿多层突出煤层技术与实践

为了缩短了揭煤工期、加快成井速度,在淮北桃园煤矿扩建工程新副立井井筒、揭穿多层深水平突出煤层的施工中,采用突出煤层快速掘进施工技术,实施探、测一体化,扫孔冲煤等新工艺,实现快速测报、消突,安全顺利揭穿共10层煤,工程实践表明:距煤垂距10 m的探、测煤一体化工艺提高了测定的准确度,节约了5 m的测压工序及指标钻测时间;扫孔冲煤工艺是立井井筒揭穿突出煤层钻孔排放措施的制胜环节.     

利用永久井架布置凿井设施

叙述了邢东矿井主井井筒施工中，利用永久箱形井架布置凿井设施所遇到的问题及采取的技术措施。     

新元煤矿气相压裂前后煤层透气性系数的变化规律

将阳泉煤业新元煤矿的31004工作面作为试验区,在辅助进风巷煤帮选取合适位置进行气相压裂,利用径向不稳定流动煤层透气性系数计算公式得出煤层透气性系数,并对煤层气相压裂前后的计算数据进行对比分析。     

淮南矿区立井揭煤段井筒加固技术

淮南矿区浅部资源已开发殆尽,新一轮矿井建设必须向深部和复杂地层延深。针对该矿区深立井井筒揭露煤层多和煤层突出危险性大、透气性差、松散破碎等突出问题,淮南矿业集团在采取一系列煤层瓦斯消突措施的同时,还专门制定了井筒揭煤段地面预注浆加固煤体等综合性加固技术措施,有效地保证了揭煤施工安全。结合工程实际,简要介绍了淮南矿区立井揭煤段井筒各项加固技术措施应用情况。     

低透气性煤层水力压裂增透技术应用

 针对大兴煤矿煤层透气性差、瓦斯抽采效率低、钻孔施工量大等问题,提出了水力压裂增透技术。研究了水力压裂增透机理,分析了水力压裂提高煤层透气性的过程。结合理论研究与现场经验,进行了高压钻孔密封,确定了工艺参数,完成了现场实施。应用效果证明：实施水力压裂后,水力压裂孔及影响区域内瓦斯抽采孔保持了较高的抽采水平,相对于普通抽采孔瓦斯抽采量提高了7.2倍,水力压裂影响区域内煤层透气性系数提高了79~272倍。     

水力压裂增透技术在高瓦斯低透气性煤层的试验研究

以谢一矿C13煤层作为试验地点,详细阐述了水力压裂技术的基本原理、工艺流程、压裂参数的设置,并分析了水力压裂过程中煤体内部裂隙变化规律。压裂后有效影响半径达25 m,煤层透气性系数增加了42.26倍,瓦斯预抽纯量为原始煤体的4.95倍,煤层预抽达标时间缩短了42%。     

千米立井揭煤施工

淮南潘三矿千米立井深部施工中,需揭穿4-1突出煤层。揭煤前,采用前探释放抽排技术,在距煤层顶板不同法距位置,进行多次探放,使瓦斯含量降到安全范围内,最后顺利通过。简要介绍了揭煤前期准备工作、揭煤施工工艺及揭煤施工安全技术措施。