井下重复水力压裂技术在保安煤矿的应用

为了更好地提高煤储层的渗透率,减少水力压裂盲区,提出了井下重复水力压裂增透技术,并阐述了井下水力压裂的一般工艺流程。根据保安煤矿地质及煤层特征,设计了该矿重复水力压裂的关键技术参数,并进行了重复水力压裂试验和压裂效果检验。结果表明:未压裂区域单孔瓦斯抽采纯量和抽采浓度平均为0.0024m3/min和6.2%,压裂区域平均为0.0051m3/min和11.2%,分别提升1.13倍和0.81倍,瓦斯抽采效果提升显著;未压裂煤体透气性系数为0.007861m2/(MPa2·d),压裂后为0.317582m2/(MPa2·d),提高40倍以上;水力压裂后百米流量衰减系数由原始煤体百米流量衰减系数0.024减小到0.021,降低了12.5%。试验结果表明重复水力压裂能够有效提高井下瓦斯抽采效果,在煤矿瓦斯灾害防治中具有推广应用价值。     

水力压裂消突技术在低透气性煤层瓦斯治理的应用

为提高低透气性突出煤层瓦斯治理效果,基于水力压裂的低温、高压、瓦斯解吸快等特性,对低透气性煤层进行水力压裂消突增透试验。试验表明:压裂周围形成裂隙发育区,压裂区域抽采效果提升显著,煤层平均含水率增大1.8倍,单孔抽采浓度提高3.12倍,抽采率提高40%~50%。由于增加裂隙发育以及水驱气的双重作用下,抽采半径由原来的的3 m增加到20 m。水力压裂增透消突技术更加安全、高效。     

水力压裂增透技术在软煤瓦斯抽采中的应用

目前,我国高瓦斯和突出矿井占全国矿井总数的40%以上,所开采的突出煤层具有瓦斯含量大、瓦斯压力高、裂隙不发育、透气性普遍较低等特点。针对煤层透气性大小直接影响矿井瓦斯抽采效果的问题,贵州某矿为大幅度提高煤体透气性和瓦斯抽采量,在其1321底抽巷进行水力压裂试验。实验表明,1321底抽巷钻孔注水压力为38 MPa,水力压裂钻孔在煤层走向上的影响半径超过25 m范围,水力压裂后钻场钻孔平均瓦斯抽采体积分数提高近31倍,平均瓦斯抽采量提高29倍。通过对取样点的煤体的残余瓦斯含量的测定及线向拟合分析,得出1321底抽巷水力压裂有效半径为41 m。     

同华煤矿K_1煤层穿层水力压裂技术深化试验

在同华煤矿±0 m阶段巷应用水力压裂技术对K1煤层进行穿层水力压裂深化试验,在设定范围布置检验钻孔,应用DGC型瓦斯含量快速测定仪及安装压力表考察压裂前后煤层基本参数变化规律,确定压裂影响范围及瓦斯运移变化规律,优化抽采钻孔布置,并考察压裂后瓦斯抽采效果。与同等条件2125-3运输巷经水力割缝增透相比,3121回风巷掘进条带经高压水力压裂增透后,单个钻场瓦斯抽采平均纯流量由0.063 8 m3/min提高到0.253 8 m3/min,提高297.81%;单个钻孔瓦斯抽采平均纯流量由0.001 7 m~3/min提高到0.007 4 m~3/min,提高335.29%,增透效果良好。     

煤层水力压裂增透技术研究与应用

为了解决坦家冲煤矿2264-1N-S采煤工作面回风巷瓦斯浓度频繁超限问题,提高本煤层钻孔瓦斯抽采率,降低煤与瓦斯突出危险性,提出采用水力压裂增透技术提高煤层透气性.通过对压裂孔周围煤体环向拉应力进行分析,结合环向最大拉应力理论,计算得到煤体裂纹起裂临界水压为15.7 MPa.采用研制出的水力压裂设备进行现场试验后表明:单孔瓦斯抽采流量及抽采浓度均有明显提高,且煤层瓦斯流量衰减系数较低.     

大湾煤矿穿层钻孔水力压裂技术的示范性研究及应用

为提升水矿集团矿井瓦斯防治技术及相应装备水平,积极响应我国煤炭工业"十三五"科技发展规划的号召,在大湾煤矿西井开展了穿层钻孔水力压裂技术现场示范性试验研究,对水力压裂技术应用在黔特有地质条件下的松软低透煤层进行了试验考察。结果表明:穿层钻孔水力压裂技术能够有效提高煤岩体的透气性和钻孔瓦斯抽采效果,压裂区域的煤层透气性系数增大了18.37倍;压裂影响半径为40 m;单孔瓦斯抽采浓度和抽采纯量分别为45.04%、0.031 m3/min,与原始煤层相比均增加了2倍以上。     

高瓦斯低透气性煤层水力压裂增透技术研究

为提高中兴煤矿松软煤层透气性,有效解决传统钻孔瓦斯抽采难题,通过现场工业试验及瓦斯抽采效果对比相结合的方法,对2号松软煤层水力压裂增透技术及工艺进行了研究。结果表明：水力压裂方案实施后,煤层透气性提高明显,瓦斯抽采浓度、流量分别增幅3.6倍、2.7倍,抽采巷风排瓦斯量平均降低0.68m³/min,减幅27%,水力压裂可有效提升煤层瓦斯抽采效率。     

煤矿井下水力压裂增透抽采机理及应用研究

通过借鉴地面水力压裂技术的成功模式,研究了煤矿井下水力压裂增透抽采机理,针对单一、低渗高突煤层的特点,研发了一套井下压裂增透抽采技术及装备,并进行了工业性试验。应用效果表明：通过井下对煤体进行水力压裂,中平能化十矿24110工作面煤层渗透率提高了800倍,单孔瓦斯抽放量提高了120倍;鹤壁六矿2115运输巷掘进期间水力压裂后突出危险性效检指标超标率显著下降,瓦斯体积分数普遍降到临界值0.8%以下,大幅降低了煤与瓦斯突出危险性。     

松软突出煤层采煤工作面水力压裂增透技术应用

为了解决淮南矿区突出煤层透气性差,原始煤层中钻孔抽采瓦斯流量小,预抽时间长的难题,开展了水力压裂增透技术研究,并在1351(3)工作面进行了试验,对水力压裂效果进行了考察。试验表明:水力压裂增透技术可以扩大煤层中的孔隙和裂隙,增加煤层的透气性,水力压裂影响半径不小于60 m,受水力压裂影响区域与原始煤体区域相比,单孔抽采量增加了260%,单位面积抽采纯量增加了45%,钻孔量减少40%。     

顺层水力导向压裂增透技术在低透气性松软煤层的应用研究

针对低渗高瓦斯松软煤层面临的瓦斯抽采率低的难题,提出运用顺层钻孔水力导向压裂增透技术改造煤层原始瓦斯赋存状态以提高瓦斯抽采率。理论分析了煤层水力压裂增透机理,并推导得出了距离水力压裂钻孔R处的煤体渗透率方程,分析发现压裂钻孔周围煤体渗透变化规律以及渗透率与压裂时间的关系。数值模拟研究得出常规顺层钻孔水力压裂增透半径为3 m,而运用水力割缝后进行导向水力压裂增透半径达到了6 m。现场试验表明,运用水力导向压裂增透技术能够有效提高低渗高瓦斯松软煤层的渗透性,从而提高本煤层瓦斯抽采效果。     

黄陵二号煤矿瓦斯异常防治措施

通过对黄陵矿业公司二号煤矿瓦斯赋存基本规律的探讨,指出了矿井煤层存在一个瓦斯异常富集带,分析了该矿瓦斯异常原因,提出今后煤矿生产加强瓦斯防治工作的技术和管理措施。     

建新矿煤与瓦斯突出的因素分析

建新矿煤与瓦斯突出在空间上的分布是不均衡的，突出危险程度在空间上分布的这种不均衡性，是受煤层瓦斯地质条件控制的。因此，根据煤层瓦斯地质条件变化实现突出危险程度的区带划分，从而得出建新矿各瓦斯地质单元突出危险性预测结果，更好地指导矿井的防治煤与瓦斯突出工作。为类似条件下煤矿分区分带治理煤与瓦斯突出提供了一种分析方法。     

瓦斯矿井掘进工作面瓦斯富集区治理技术

对赵固一矿12051回风巷和运输巷掘进工作面瓦斯涌出来源进行了分析研究,提出了进行本煤层条带预抽煤层瓦斯和巷帮抽采煤层瓦斯的治理方法,并对抽放钻孔进行了设计和实施。采取措施后,掘进工作面风排瓦斯量明显减少,保证了工作面的安全生产。     

5000m3缓冲气柜的安全经济运行

通过安全栅使缓冲气柜高、低限连锁，可保证气柜的安全运行；利用变频装置实现了缓冲气柜的高度控制和排送机的经济运行。     

断层对煤层瓦斯赋存的控制作用

为给矿井瓦斯综合防治提供指导,研究了断层对煤层瓦斯赋存的控制作用,采用瓦斯地质分析的方法,从断层力学性质、断层两盘岩性、断层规模、断层埋深和现代构造应力场等5个方面,研究了裴沟煤矿杨河井田边界走向正断层对煤层瓦斯赋存的控制作用。研究结果表明:杨河井田边界走向正断层属于开放型断层,有利于瓦斯逸散,井田中部远离边界断层处瓦斯含量较大,向深部和浅部靠近边界断层处瓦斯含量逐渐减小,煤层瓦斯赋存具有明显受断层控制的特点。     

煤层瓦斯的研究与概述

瓦斯是煤矿安全生产的‘第一杀手’,制约着煤矿高产高效的命脉,因此对瓦斯的研究和防治对煤炭生产和安全具有重大意义。该文主要介绍了瓦斯在煤层中的赋存状态,瓦斯地质规律的研究,矿井瓦斯含量的测定方法,瓦斯爆炸危害及防治措施。     

煤矿瓦斯治理"先抽后采"的实践与作用

分析了“先抽后采”概念的内涵及对煤矿瓦斯治理的作用,在研究煤矿煤层瓦斯赋存特点的基础上,综合分析了煤矿瓦斯抽采方法,结合煤矿瓦斯治理的实例和煤矿重特大瓦斯事故案例,对我国煤矿瓦斯治理提出了以下建议,即在有条件的情况下尽可能优先采用区域性瓦斯治理方法,强突出危险煤层和超大井型高瓦斯矿井必须采用区域性瓦斯治理方法．     

晋煤集团高瓦斯矿井煤层气抽采及利用效果

介绍了晋城煤业集团煤层气储量及赋存特点,阐述了"先抽后采"、采煤采气一体和"三级"瓦斯治理的模式、方法及配套抽采方式和工艺。重点叙述了"井上下抽采相结合,井上抽采先行;抽采利用相结合,以用促采",开创了高瓦斯矿井煤层气抽采利用新局面。     

潘三矿瓦斯综合治理技术

介绍了复杂地质条件下的煤与瓦斯突出矿井，以瓦斯治理技术创新为手段，以管理和制度创新为保障，实现了矿井安全高效的发展道路。     

煤与瓦斯突出事故关键链理论研究

将煤与瓦斯突出事故过程视为链式过程,将突出防治技术措施视为断链过程。通过确定煤与瓦斯突出事故关键链,并对其采取"截断"措施,可以达到防治煤与瓦斯突出事故的目的。