煤层顶板岩层厚度取值在含砂率计算中的应用

煤层顶板岩层含砂率是影响瓦斯质量体积的重要因素之一,本文利用相关分析和逐步逼近的方法,确定统计的煤层顶板厚度,提出了改进的含砂率表达方法--煤层顶板岩层效应厚度影响系数,从而实现了对煤层顶板岩层"含砂率"的准确计算.该研究方法可以在其它矿井中推广应用.     

煤层底板突水机理及评价

针对我国北方地区煤矿开采时煤层底板突水问题,介绍了我国矿井水害的现状和防治水技术发展的情况,阐明了喀斯特裂隙水的赋存条件、运移规律以及奥陶系灰岩喀斯特发育的规律;结合国外治水理论,论述了煤层底板突水机理,总结出煤层底板突水的水害特点、突水机理和评价方法,通过突水事例说明"突水系数法"的实际治水效果,最后对煤层底板突水提出了对策.     

煤层注水促抽瓦斯及其影响因素的数值模拟

为有效预防煤矿瓦斯灾害,获取煤层注水促抽瓦斯的合理参数,以常村煤矿2103工作面为例,依据多相渗流理论,采用Fluent软件的VOF模型及多孔介质模型耦合求解,对煤层注水促抽瓦斯技术及其影响因素进行数值模拟,并将模拟结果应用于现场,对比分析数值模拟与现场实测数据,二者基本吻合.研究结果表明:煤层瓦斯含量以注水孔为中心径向逐步降低,以抽采孔为中心径向逐步升高;注水前抽采阶段,随着抽采时间的增加,抽采范围逐渐增大,抽采孔瓦斯流量先快速下降,后逐步缓慢降低;注水促抽阶段,随着注水时间的增加,注水范围逐渐增大,注水流量逐步降低,煤层瓦斯含量缓慢升高,抽采孔瓦斯流量逐渐增加;注水后抽采阶段,随着抽采时间的增加,压力水覆盖范围持续增大,煤层瓦斯含量逐渐降低,抽采孔瓦斯流量逐渐减小.注水时机、注水时间、注水压力、注水方式、布置方式及钻孔间距是影响煤层注水促抽瓦斯效果的6个主要因素.瓦斯正常抽采20 d后,按照一注一抽方式及5 m间距布置注抽钻孔,在8 MPa煤层注水压力下间歇注水10 d,煤层注水促抽瓦斯效果较好.     

新庄孜矿B8保护层开采对B6煤效果考察实践分析

以突出矿井新庄孜矿为例,介绍了煤层群开采首采保护层卸压瓦斯抽采工程设计及被保护层瓦斯抽采效果。通过在66208工作面回采过程中瓦斯压力测定、瓦斯抽采效果和煤层最大变形量的考察,得出保护层工作面开采后,被保护层B_6煤层透气性系数增大了902倍,B_6煤层残余瓦斯含量为2.43 m~3/t;得出实际走向及倾向方向上的有效保护范围。最大化的回收煤炭资源,取得了较好的效果。     

液态CO_2相变致裂二次增透技术

针对平煤十三矿瓦斯压力高、含量高,前期水力冲孔效果不理想,钻孔后期抽采效率低等情况,将液态CO_2相变致裂技术应用于煤层二次增透。采用理论分析与现场试验相结合,阐述相变致裂机理,分析液态CO_2相变致裂技术优势,考察相变致裂效果。现场试验表明,相变致裂后,煤层裂隙大幅增加,抽采54 d,煤层瓦斯单孔平均抽采纯量为致裂前的1.08~1.73倍。     

综合管廊近距离上穿南水北调干渠施工关键技术研究

地下综合管廊工程近距离穿越既有工程施工时,如何保证既有工程的运行安全,是地下综合管廊工程施工的重点和难点;结合北京新机场高速公路地下综合管廊近距离上穿南水北调干渠实例,针对现况地质条件和工程特点,施工中采用了隔离桩、基底旋喷注浆加固、短距离分段开挖、增加配重、对称浇筑顺序等控制技术,减少了土体卸载面积,加快了施工进度,缩短了卸载时间,将南水北调干渠隧道变形值控制在允许范围内,保证了南水北调干渠供水的安全运行,为今后类似工程近距离上穿既有工程施工提供了借鉴。     

侏罗系煤层顶板涌水量动态变化及其形成机制分析

以鄂尔多斯盆地北部的泊江海子煤矿113106工作面为研究点,建立了顶板砂岩含水层的水文地质概念模型和模拟模型,利用井下试验数据对模型进行识别和验证,获得了研究区砂岩含水层水文参数,结合工作面推进过程,按块段预测涌水量。结果发现:由切眼向工作面收作线方向,其涌水量异常增大,综合褶皱、古地貌、沉积相变分析其形成机制,为泊江海子矿下一步一盘区顶板砂岩水科学疏放与防治提供了重要依据。     

煤层气井高破裂压力因素分析及解决措施

以沁水盆地某区块68口压裂施工井中的8口失败井为研究对象,分析18次施工改造成功率仅78%的主要原因是煤储层破裂压力较高。造成破裂压力高的主要原因是射孔不够完善及地层滤失严重、施工过程中砂比使用不恰当以及煤储层自身的低杨氏模量和高泊松比。提出了3种解决措施:压裂施工过程采用大尺寸套管注入;研发适合煤储层压裂的高效压裂液体系,提高液体密度,增加井筒液柱压力;结合生产实际,采用高孔密、螺旋布孔方式使孔眼与裂缝起裂平面夹角最小从而降低破裂压力。此研究为煤层气井压裂提供了技术支持。     

断层模型约束反演在MTH地区煤层横向预测中应用研究

利用相干体确定断层平面的走向特征,在剖面上采用井点处断点引导小断层解释,准确落实其空间位置,并建立精细的断层模型,在此基础上,利用断层约束反演技术,进行煤层的横向预测。MTH地区实例表明,基于断层模型约束反演技术的煤层横向预测方法,可精细描述煤层变薄带、分叉合并带、厚度变化等赋煤状态。     

复杂煤层段钻进时的井壁稳定性分析(61)

针对煤层段钻进过程中极易发生井壁失稳的现象,从煤基岩的力学及物理化学性质入手,分析煤层段井壁失稳的机理.同时采用Hoek-Brown公式模拟煤岩的非连续性,计算某煤层段的坍塌密度,并利用有限元软件对计算结果加以验证.研究表明,通过Hoek-Brown强度准则计算煤层段坍塌压力当量密度的方法安全且有效.