综合物探技术对不同类型煤层缺失的识别

在煤矿的开采过程中,如果遇到一定范围的煤层缺失,就会对矿井的设计、采区的划分、井巷的施工、资源的储量以及安全生产造成影响。煤层缺失的原因很多,常见的有煤层沉积变薄缺失、古河流冲刷煤层缺失、采空区及巷道导致的煤层缺失、陷落柱等地质构造导致的煤层缺失等。这些煤层缺失不仅会造成地下弹性性质改变,也会引起地层的电性性质一定程度的变化,利用综合物探技术,将地震资料与电法资料相结合,增加约束条件,减少多解性,可以大大提高物探解释煤层缺失的可靠性。     

坚硬顶板诱发含夹矸煤层围岩失稳机理及防治

坚硬顶板破断会释放较大的能量,在震动波作用下夹矸厚度变化区易处于滑移失稳诱发冲击地压,制约着煤矿安全高效生产。以小庄煤矿的综放工作面为例,通过理论分析、数值模拟及现场实测分析了坚硬顶板断裂产生的冲击载荷对夹矸厚度变化区内应力场的影响及动力响应特征。研究表明,实际工程条件下震源在坚硬顶板中广泛存在,在应力波传播和衰减过程中,冲击震源及煤壁前方高应力集中范围缩小,但是煤层底板的冲击响应程度明显增加,同时静载不同产生的应力降也有差异,当σ₁=1.5σ时下降最大;首次冲击(0～0.15 s)由变形积累阶段和突然滑移阶段构成,活化时,正应力降低,剪应力升高,滑移时正成力和剪应力开始快速增加,随后剪应力逐渐降低,次冲击期间(0.15～0.5 s)应力升高降低呈交替往复,推断夹矸赋存区应力下降到上升的转折点是夹矸滑移的启动点。该研究内容揭示了采场应力波作用下夹矸赋存区致灾机理,能够为含夹矸工作面冲击地压的防治提供一定借鉴。     

寺河井田15号煤层压裂裂缝微地震实时监测及分析

压裂裂缝形态及延展特征对煤层气井压裂效果和开发成效具有关键控制作用,以寺河井田15号煤层气井为工程背景,采用微地震实时监测技术对该煤层压裂裂缝形态及延展特征进行监测、分析和研究.结果表明:受煤自然属性、地质条件及压裂工程参数等差异影响,在压裂层段厚度、埋深、压裂规模等相当情况下,裂缝单翼长度和总长度、裂缝高度有所不同,...     

深/浅节理煤层水平井井壁稳定规律研究

为研究深/浅节理煤层水平井井壁稳定规律,建立了节理煤层井壁稳定评价模型,探究节理对深/浅煤层水平井壁稳定的影响规律并用以工程指导。利用强度准则构建深煤层裂纹扩展破坏的判据,建立深/浅节理煤层井壁稳定评价模型。以一条裂纹为例,利用该模型研究裂纹的倾角、长度对深/浅煤层水平井壁稳定的影响规律,判断不同深度煤层的可破裂性。结果表明,同煤层深度下,随裂纹倾角增大,井壁不稳定趋势先减小后增大;随裂纹长度增大,井壁不稳定的趋势逐渐增大。不同煤层深度下,随裂纹倾角增大,煤层可压裂临界深度值先增加后减小;随裂纹长度增加,煤层可压裂临界深度值逐渐减小。     

矿井本煤层预抽与千米定向钻抽采相结合的瓦斯治理实践

以福达煤业15#煤层15203工作面为应用背景,对本煤层瓦斯进行预抽,在回采期间对工作面的上隅角及回风巷内瓦斯通过高位定向钻孔进行抽采。实践表明,工作面绝对瓦斯涌出量得到有效控制,抽放效果较好,为矿井的安全生产起到有力的保障。     

高强度分体组合式柔性掩护支架的研发应用

根据石洞沟煤业有限责任公司急倾斜煤层开采中沿空留巷支护方式的探索,得出高强度分体组合式柔性掩护支架连体支护的可行性方案。针对柔性掩护支架安架护巷受力的工作原理,通过对支架材料受力中的抗弯能力、剪切力的理论计算,结合受压试验,得到高强度分体组合式柔性掩护支架单架受冲击力时的抗弯曲、抗剪切性能依据,解决了护巷后可靠回收支架的技术难题。     

单井掺水量油工艺技术的应用

针对喇嘛甸油田北东区块第四油矿近年来过渡带外扩井单井平均产液量低 (16 3t/d)、含水率低(平均 20 2% ) 等的特点, 发现目前的单井量油工艺已不适应过渡带外扩井 (粘度大、低含水井 ),如果还沿用原有的量油工艺流程, 会使量油时间延长, 这样不但加大冬季单井管线由于长时间停掺水而产生管线冻堵现象的几率, 影响原油生产, 而且增加了一线工人的劳动强度。因此, 为了缩短量油时间, 方便管理, 在不影响量油效果的基础上, 对原有单井量油工艺进行了改进———即在掺水热洗汇管上加装了 1台涡街流量计, 这样在单井量油过程中, 不必关闭单井掺…     

10207综采面下邻近层涌出瓦斯治理对策

针对原相煤矿在近距离煤层开采过程中,10207综采工作面下邻近层瓦斯涌出的问题,采用“Y”型通风方式和抽采瓦斯相结合的对策,有效地解决了10207工作面下邻近层瓦斯涌出问题,保证了该工作面的安全顺利回采。     

近距离煤层采空区下巷道围岩控制技术研究

针对近距离煤层采空区下工作面安全回采的难题,以寺河煤矿二号井94316综采工作面为工程背景,通过理论分析及数值模拟相结合的方法,对94316工作面回采巷道的布置方式及支护方案进行了研究。结果表明：当94316回采巷道与上部残留煤柱边缘水平距离为9.0 m时,可使巷道避开上方煤柱的高应力影响区;并根据采空区底板应力分布情况及工作面赋存条件设计了回采巷道的支护方案,在实际应用中,94316工作面回采期间巷道顶底板的移近量最大为225 mm,两帮的移近量最大为158 mm,围岩控制效果良好。     

保德煤矿定向长钻孔区域瓦斯抽采布孔方案试验研究

为解决高瓦斯矿井高强度开采条件下,煤层瓦斯预抽效率低、难度大、钻孔集中度差的问题,以保德煤矿81311工作面为试验区,基于COMSOL数值模拟软件建立定向长钻孔瓦斯抽采模型,根据钻孔抽采达标判定依据,通过模拟分析在不同布孔间距下煤层瓦斯压力随抽采时间的变化规律,优选布孔方案并进行工作面长钻孔区域预抽试验。研究结果表明：在相同孔径和抽采负压条件下,沿工作面走向定向长钻孔布孔间距为20、27、35 m时,抽采达标分别需123、215、357 d;对布孔间距为27 m的本煤层定向长钻孔抽采方案进行了现场试验,瓦斯抽采纯量随时间呈现初期指数式上升、中期波浪式上升、后期快速衰减的阶段性规律;实测抽采350 d单孔平均瓦斯抽采纯量为1.669 m³/min,预抽250 d抽采纯量峰值为2.680 m³/min,瓦斯抽采衰减系数小。