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.     

胡襄煤田煤层厚度变化特征及其控制因素

根据河南胡襄煤田勘探钻孔资料,对煤层的稳定性和煤厚度变化特征进行研究。研究认为,区内二1煤层可采性指数为0.81,厚度变异系数为39%,属较稳定的全区大部可采的中厚-厚煤层;二2煤层可采性指数为1,厚度变异系数为11%,属稳定的全区可采的中厚-厚煤层;区内煤层厚度呈现东部厚西部薄的分布特征,局部出现无煤带或薄煤带;影响煤厚变化的因素主要为成煤时期地壳的不均匀沉降、成煤后期的古河流冲刷与断裂构造破坏作用。     

F29断层突水危险性研究

为了研究断层在煤矿开采过程中的突水危险性,以F29断层为例,通过对水头压力、断层落差与倾角、矿山压力等主要突水因素进行分析,并且进行FLAC3D断层突水通道形成过程数值模拟分析,得出了F29断层局部具有突水危险性的结论,对过断层的安全采掘具有指导意义。     

液态CO2相变致裂强化瓦斯预抽试验研究

针对单一低透气性煤层瓦斯含量高、预抽效果不理想的情况,采用液态CO2相变致裂技术,在穿层钻孔中利用瞬间产生的高压CO2气体冲击煤体,产生大量裂隙并促使裂隙发育、扩展,以达到提高煤层透气性的目的.在河南焦煤能源有限公司九里山16051底抽巷进行的试验表明:液态CO2相变致裂技术可有效提高瓦斯抽采效果,试验后平均抽采流量0.057 m3/min,是试验前平均流量的4.3倍,是相同抽采时间内水力冲孔措施平均抽采流量的2.3倍;抽采体积分数也有所提升;在试验考察期内流量衰减系数降低到0.046 d-1,增透效果显著.     

割缝后煤层瓦斯的流-固耦合模型及应用

引入煤体孔隙率、渗透率的动态演化模型及D-P准则,建立高压水射流割缝后低透气煤层瓦斯渗流的流-固耦合模型,运用该模型优化重庆某矿W2704S回风巷条带下段预抽钻孔布置.结果表明,条带预抽达标时间与钻孔间距呈显著的指数关系,与实际达标时间的最大相对误差为5.8%,验证了流-固耦合模型的工程适用性;高压水射流割缝优化钻孔布置后,煤巷条带的预抽钻孔数量减少了27.3%、预抽达标时间缩短了69.6%,煤巷月平均掘进进尺提高了1.6倍.     

倾斜煤层区段煤柱变形破坏规律

煤层倾角是影响区段煤柱稳定性的关键因素之一.利用理论分析、相似模拟、数值模拟等方法研究了倾斜煤层开挖后倾向覆岩结构演化特征、煤柱变形及失稳破坏形式.研究结果表明,0~45°范围内随着煤层倾角增大,区段煤柱发生剪切失稳破坏的可能性增大;煤柱两侧覆岩结构呈现不对称分布,煤柱上侧砌体梁结构形成层位较低,煤柱下侧形成冒空区,砌体梁结构形成层位高于上侧;与水平煤层煤柱破坏以挤压变形为主不同,倾斜煤柱以沿着弱面剪切滑移破坏为主;不同倾角煤层煤柱围岩变形量呈不对称分布,煤柱下侧围岩变形量大于上侧,煤层倾角越大煤柱围岩变形量不对称分布趋势越明显.     

铝胺双重封堵钻井液在成3井二开长裸眼井段的应用

成3井是为探索侏罗系油藏而在准噶尔盆地中央坳陷部署的一口预探井,完钻井深4 821 m。二开裸眼段长3 200 m,井壁稳定难度大;西山窑组至八道湾组煤层发育,井壁失稳严重。通过使用铝胺抑制防塌钻井液,施工中采用合理密度支撑–多元协同抑制–双重封堵防塌措施,辅助相应的维护处理工艺,解决了长裸眼段和煤层段的井壁失稳难题,而且机械钻速得到显著提高。全井机械钻速7.68 m/h,创造该区块钻速新纪录。     

煤层厚度变化区域矿震活动规律研究

为更有效地预防采掘期间深部煤层分叉或厚度变化区域冲击矿压的发生,以某矿回采工作面为工程实践背景,基于矿震活动在能量释放与震动频次方面的变化特征及在空间上的分布规律,分析了煤层分叉及煤层厚度变化对冲击矿压的影响。结果表明:在大能量矿震发生前,日震动频次连续处于高位而日释放能量较长时间维持低水平;在煤层厚度变化区域,矿震活动活跃,容易发生大能量矿震。通过对矿震进行"时间-空间"分析,可以确定矿震集中区域和能量积聚时间段,从而可对煤层厚度变化影响区域进行有针对性的卸压防冲工作。     

煤层底板岩体参数概率分布及Bayes优化

正确确定煤系岩体力学参数的概率分布是承压水上采煤底板稳定可靠性分析的关键。以淮北矿区部分煤矿下组煤底板砂岩强度参数为例,以K-S检验法对数据进行概率分布拟合,获取参数分布类型及统计量。以此大样本概型为先验函数,具体工作面底板岩体小样本参数的概型为似然函数,基于Bayes方法对其优化,得到验后分布的概型参数。计算结果表明,下组煤底板砂岩强度参数全部接受正态分布和对数正态分布,优化后的方差有所下降,可以提高底板采动稳定可靠性分析结果,从而达到优化目的。