定向长钻孔整体水力压裂增透技术在赵固二矿的应用

针对赵固二矿煤层透气性低、钻孔有效影响半径小,实施定向长钻孔代替底板岩巷进行区域瓦斯治理期间钻孔工程量大、瓦斯抽采效果不理想的问题。结合煤层赋存特征及钻孔施工情况,采用定向长钻孔整体水力压裂增透技术,理论分析了合理坐封位置、压裂参数,完成200 m煤巷条带一次整体压裂,最大泵注压力24.3 MPa、累计注水量1 613 m³。并基于煤层全水分变化,考察确定了单个钻孔压裂影响范围达到巷道两帮30 m,有效改善了煤体储层特性,提高了煤层瓦斯抽采效率。在实现定向钻孔对预抽煤巷条带可靠控制的同时,最大程度降低了钻孔工程量、缩短了瓦斯治理周期,为实现矿区“以孔代巷”及高效安全开采提供了技术支撑。     

采动应力分布特征的深度效应

为研究神东矿区采煤深度增加引起的采动应力分布变化特征,采用FLAC~(3D)数值模拟软件,构建数值试验模型,分析不同采深模型下应力拱形态、超前应力峰值、位置及影响范围变化特点。通过研究不同开采深度采动应力分布特征的变化规律,得出了采深效应的作用机制。研究表明:通过分析数值模拟结果,发现不同埋深条件下工作面超前支承压力峰值距煤壁距离约8～12 m,受工作面开采剧烈影响范围(应力集中区域)约87～99 m,两者都随着埋深的增加而增大。上覆岩层形成的应力拱结构是影响采动应力分布特征的根本原因。针对深部矿井巷道围岩变形严重问题,提出了水力压裂措施,通过现场验证取得了良好的效果。     

尾盐水力充填技术在老挝某固体钾盐矿的应用实践

钾盐是中国紧缺的战略性矿产资源之一,随着中国企业投资老挝钾盐的生产,经过近年发展,部分矿山已由实验性项目或验证性项目向规模化、规范化生产过渡。地下固体钾盐矿开发需克服采空区治理、尾矿与卤水处置等技术瓶颈。尾盐通常采用推存的方式处置,在老挝热带、亚热带季风气候条件下,面临较大的环保风险。本文介绍老挝某钾盐矿对掘采机条带充填法采矿、水力尾盐充填技术的实践与探索,简要阐述固体钾盐矿水力尾盐充填技术工艺特点,为同类矿山开采提供借鉴。     

坚硬顶板水压致裂弱化技术研究

为探究水压致裂技术对坚硬顶板的弱化效果,以潞宁煤矿31101工作面为研究对象,通过现场观测、工程类比的方法对水力压裂控制顶板效果进行了研究,确定水压致裂弱化技术的具体参数。结果表明:坚硬顶板通过水力压裂后被软化,实现回采期间顶板随采随冒,围岩应力降低19%,保证了工作面的安全生产。     

水平裂缝对坚硬顶板失稳破断的影响规律研究

为了研究水力压裂形成水平裂缝后坚硬顶板的失稳破断规律,基于材料力学和关键层相关理论,结合数值模拟,对含水平裂缝坚硬顶板的变形破坏特征和失稳破断机制进行了研究。结果表明:当坚硬顶板存在水平贯穿裂缝时,无论上位与下位岩层是否发生同步运动,坚硬顶板的破断步距均小于其初始极限跨距。存在水平贯穿裂缝的坚硬顶板及其上覆岩层,会形成拉压复合破坏区,更易于发生失稳破坏。坚硬顶板块体咬合点区域的拉压复合破坏作用是造成块体局部失稳、回转加剧和整体破断的主要原因。     

超高压水力割缝增透卸压规律研究与应用

运用FLAC3D软件模拟不同割缝压力和割缝间距条件下,钻孔周围煤体应力分布特征,分析了穿层钻孔水力割缝煤体卸压规律。通过在赵固二矿实施超高压水力割缝增透技术工艺,有效解决了单一低渗坚硬厚煤层瓦斯抽采技术难题,增大了抽采钻孔卸压范围,大幅提高了煤体透气性。     

余吾煤业穿层钻孔抽采效果影响因素分析

为合理优化余吾煤业底抽巷穿层钻孔布置参数,以N2203底抽巷施工穿层钻孔掩护N2203运输巷掘进为工程背景,分析了钻孔布置间距、钻孔水力增透措施、煤体硬度、抽采时间等因素对穿层钻孔抽采效果的影响,为余吾煤业同等条件下底抽巷穿层钻孔布置以及优化提供参考依据。     

焦化烟气活性焦低温脱硝工艺与反应器设计

为了开发适用于焦化烟气的干法脱硫低温脱硝技术,在现有活性焦脱硫脱硝技术的基础上,针对焦化烟气低硫高硝、排烟温度低、湿度高等特点,选取一种商用活性焦,在试验装置上分别研究了空速、温度、氨氮比和湿度等对活性焦脱硝性能的影响,在此基础上设计了左右并联式、错流移动床反应器结构形式,并根据理论计算和结构设计模型完成反应器图纸设计,建成60万t/a焦炉配套的活性焦干法脱硫低温脱硝工业装置,并在工业装置上开展了72h工业性试验,验证实验室工艺与反应器设计可行性。结果表明,活性焦脱硝适宜的工艺参数条件为:空速300h-1,反应温度140℃,氨氮比1. 3,烟气湿度不宜超过16%;以某焦化厂烟气为例,进行了反应器尺寸理论计算,设计出15万Nm3/h烟气量处理能力的反应器尺寸为8m×33m×4m;工业性试验的烟气温度、氨氮比、湿度均以实验室结果为基准开展试验,烟气平均进口温度约135℃、氨氮比1～1. 1∶1、烟气平均湿度12. 5%,在此条件下,装置脱硫、脱硝效率分别为99%和89%,在基准氧含量为8%时,SO2和NOx平均排放浓度分别为4mg/m3和92mg/m3,满足焦化烟气超低排放指标要求。