低渗煤层CO_2预裂增透高效瓦斯抽采原理及应用

为了解决低渗透煤层抽采效率低、抽采时间长等难题,提出利用CO_2高能气体预裂增透技术改造低渗透煤层,增大煤层透气性,提高瓦斯抽采量和抽采效率;通过分析低渗煤层高能气体预裂增透技术的卸压增透机理,制定了回采工作面和掘进工作面的高能气体预裂增透瓦斯抽采技术方案,并进行了现场试验和效果分析。结果表明:高能气体预裂能够在煤层形成裂隙卸压圈或裂隙卸压区,使圈(区)内煤层透气性和瓦斯解吸速度增高,掘进工作面预裂增透后的平均瓦斯抽采浓度、平均抽采纯流量和平均百米钻孔抽采纯流量分别增加了1.5、4.7、17.8倍;回采工作面预裂增透后,平均瓦斯抽采浓度、平均抽采纯流量和平均百米钻孔抽采纯流量分别增加了0.8、1.0、1.5倍。     

松软低透煤层掘进工作面瓦斯抽放技术研究

介绍了突出煤层掘进工作面瓦斯抽放方法试验,考察得出了巷帮抽放长钻孔合理参数布置,分析了深孔预裂爆破机理。利用工作面深孔爆破技术来增大煤层透气性,提高卸压瓦斯抽放效果,大大减少了掘进工作面突出危险性,提高了煤巷单进。提出了突出煤层掘进工作面瓦斯治理新观念。     

掘进工作面深孔松动预裂爆破卸压增透的数值模拟

本文建立了煤层掘进工作面深孔松动预裂爆破ANSYS有限元模拟的力学模型 ,模拟出深孔爆破后爆破孔周围的地应力和透气性系数变化分布规律 ,验证了深孔松动预裂爆破卸除地应力、增加煤层透气性从而提高钻孔瓦斯涌出量和瓦斯抽放量的实际效果。     

综采工作面煤层超前深孔预裂爆破增透试验研究

基于抽采时间短的采煤工作面回采过程中存在瓦斯超限的问题,通过在原抽采孔中间布置爆破孔,采用直径为63mm的煤矿瓦斯抽采水胶药柱进行超前深孔预裂爆破增透,使得煤层透气性大大增加,取得了抽采孔瓦斯浓度提高2.2倍、流量提高5倍以上的效果。试验表明采用超前深孔预裂爆破增透技术可有效解决工作面回采期间瓦斯超限的问题。     

深孔预裂爆破技术在巷道揭煤中的应用研究

淮南某矿区在巷道掘进揭穿13-1煤过程中,由于13-1煤具有瓦斯突出危险性,很大程度上制约了巷道掘进速度。为了缩短施工周期,快速消除突出危险性,采用深孔预裂爆破技术,分多次爆破,增加岩体-煤体透气性,提高瓦斯抽采量。现场考察了深孔预裂爆破煤层增透后瓦斯抽采纯量较爆破前增大了2倍,提高了煤层瓦斯抽采率,从而使井筒揭13-1煤层工期大大缩短,确保了巷道揭煤安全。     

深孔预裂爆破技术在煤巷快速掘进中的应用

针对五阳煤矿煤层透气性低、瓦斯浓度时常超限、煤巷掘进速度慢和工作面接替紧张等问题,在分析深孔预裂爆破工艺和确定爆破参数的基础上,提出了迎头深孔预裂爆破和巷帮预抽瓦斯的快速掘进技术,并结合现场进行了工业试验。结果表明:深孔预裂爆破技术提高了煤层的透气性,巷帮钻场的瓦斯抽采量为爆破前的1.3倍;降低了掘进工作面的瓦斯涌出量,实施深孔预裂爆破技术后,再没有发生瓦斯浓度超限事故;煤巷掘进月进尺达到180 m,实现了煤巷安全快速掘进。     

深孔预裂爆破保障安全快速掘进研究及应用

利用工业手段增加煤层透气性已经成为解决高瓦斯抽采问题的一种基本方法。深孔预裂爆破是增加煤层透气性方法中较为经济可行的一种。研究了石板沟煤矿的地质情况、煤层赋存情况和煤层瓦斯吸附状态以及涌出规律等大量资料,在其掘进工作面试验该方法以改变煤层裂隙发育、增加其透气性,从根本上解决掘进过程中治理瓦斯的难题。通过研究气体在多孔介质中流动规律,确定流场边界与特点。采用COMSOL软件模拟分析爆破前、后煤层孔隙率及瓦斯流动规律的变化。再设置了2组试验进行对比分析,在相同的抽采负压作用下相同孔径的抽采钻孔,预裂区抽采钻孔内的瓦斯浓度最大,抽采效果最好。试验区瓦斯浓度提高了1倍多,解决了本煤层瓦斯预抽效果不理想的问题,实现了掘进工作面瓦斯"零超限"的管理目标。     

二氧化碳致裂器深孔预裂爆破煤层增透新技术

针对低透气性煤层瓦斯抽采难度大、预抽效率低的问题,研发出二氧化碳致裂器深孔预裂爆破煤层增透新技术,通过理论分析、现场试验和数值模拟研究发现:采用二氧化碳致裂器在煤层中进行深孔预裂爆破,可促进煤层孔隙系统发育,提高煤层的透气性,达到强化抽采瓦斯的目的。贝勒煤矿井下试验结果显示,致裂后钻孔瓦斯流量增大3.8~6.7倍,钻孔瓦斯流量衰减系数由0.691 1 d-1降为0.052 8 d-1,煤层透气性系数提高26倍,预裂影响半径达4.5~5.7 m,在很大程度上改善了矿井瓦斯治理的效果,降低了瓦斯治理的经济成本,确保了煤矿采掘接替和安全生产。     

多缝线金属射流定向预裂爆破技术在瓦斯抽采中的应用

为提高高瓦斯、高应力、低透气性煤层钻孔瓦斯抽采能力,开发了多缝线金属射流定向预裂爆破技术,并在常村矿N1-3采区进行了预裂爆破增透工程试验。爆破过程中,多缝线金属射流首先在煤层中射出主裂缝,随后推进剂延迟爆破产生高能爆生气体压裂煤体,破坏坚硬煤体的致密结构,在钻孔周围形成松动裂隙圈,达到煤层增渗效果。试验结果表明:钻孔瓦斯抽采浓度由措施前的10.1%增加到措施后的42.2%,钻孔瓦斯抽采流量由措施前的0.026 m3/min增加到措施后的0.077 m3/min,百米钻孔瓦斯涌出量和煤层透气性系数也分别提高近1倍,掘进速度由措施前的49.5 m/月提高到了措施后的130 m/月。     

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。     

基于瓦斯地质理论的矿井瓦斯含量与涌出量预测

运用瓦斯地质理论与方法,通过对瓦斯赋存逐级控制特征与地质构造特点的分析,研究矿区矿井的瓦斯赋存特征和瓦斯地质规律,对其瓦斯涌出量和瓦斯含量做出了预测分析。     

瓦斯抽放效果检测监控

介绍安徽淮北矿区瓦斯抽放效果检测,得出了适合淮北矿区地质条件下解决瓦斯抽放的办法及设计以及瓦斯钻场的一些经验数据。     

不同开采时期井田瓦斯赋存特征研究

根据对下霍井田3#煤层瓦斯含量分布规律和瓦斯赋存的分析研究,绘制了井田内瓦斯含量等值线图,并对矿井不同开采时期的瓦斯涌出量进行了预测,确定了矿井不同开采时期的瓦斯涌出等级,指出矿井开采二、三、四采区时需要进行瓦斯抽放,对矿井安全工作具有指导意义。     

瓦斯事故分析与预防

针对煤矿近年发生的68起瓦斯事故,分析了事故发生的原因和管理中存在的问题,提出了预防瓦斯事故的措施及工作重点和科研方向,从而减少和杜绝瓦斯事故,确保职工生命安全和煤矿安全生产。     

马尾沟矿井9#煤层瓦斯赋存特征研究

众所周知,尽管国家对煤矿安全治理极其重视,并投入了大量的人力物力,但是,作为一个世界性难题,煤矿安全形势依然严峻。开采深度加深,开采条件就越来越复杂,煤层瓦斯更加难以治理,运用瓦斯地质理论,结合马尾沟矿井相关资料,研究分析了马尾沟矿井瓦斯赋存条件,探讨矿井地质构造特征,找出影响矿井瓦斯赋存的主控因素是煤层埋藏深度。建立煤层底板标高和煤层瓦斯含量的数学相关性关系,预测出深部煤层瓦斯赋存规律,从而对矿井安全生产以及煤层深部开采都有重要意义。     

我国注气驱替煤层瓦斯技术应用现状与展望

注气驱替煤层瓦斯技术的应用可以显著提高煤层瓦斯采收率,并具有环保性。基于国内外注气驱替煤层瓦斯发展状况及主要机理,从注气位置(地面和地下)、注气模式(自然涌出、负压抽采、只注不抽、边注边抽和间歇注气等)和注入气体种类(纯CO_2、纯N_2和混合气体等)等三个方面对比分析了我国注气驱替煤层瓦斯技术的应用现状。最后,结合注气驱替煤层瓦斯现阶段的发展现状,从低煤阶煤层气注气技术、多储层联合开采注气技术、深部煤层气注气技术、新型气体注气技术和多措施联合注气技术等五个方面对注气驱替煤层瓦斯技术进行了展望。     

瓦斯预测技术在祁南煤矿32煤层中的应用

通过对祁南煤矿32煤层压力及含量分析,结合32煤层地质及开采情况,对32煤层的瓦斯涌出进行了合理的预计,有效地指导了32煤层的生产。提出的瓦斯预测技术对同类矿井具有借鉴意义。     

采煤工作面上隅角瓦斯积聚成因与处理对策

从瓦斯运动形式,分析上隅角瓦斯积聚的原因,找出上隅角瓦斯治理的方法,防止瓦斯事故的发生。     

瓦斯发电技术在鸡西矿区的开展

鸡西矿区丰富的瓦斯资源和先进的瓦斯抽采技术为瓦斯发电创造了有利条件。通过2 a的瓦斯发电的实践,取得了良好的效益。     

裂缝的微观形态对煤层气体渗透作用影响的模拟

为了研究裂隙微观形态对煤层气运移控制作用,根据粗糙度及其各向异性因子构建3D裂隙空间,然后在单相流条件下模拟了流体的行为,进而推演宏观渗透性能,分析了裂隙表面微观几何形态对其渗透性能的影响。结果表明,具有粗糙表面的裂隙空间的渗透率低于理论模型预测结果,粗糙度分形维数越高,裂隙的渗透率会增大。