九里山井田构造煤空间展布特征与成因分析

为了有效防治九里山煤矿瓦斯动力灾害,并为该矿煤层气开发地面钻井规划布置提供依据,基于构造煤是漫长年代地质条件下改造作用的产物,在对九里山矿井大量现场资料调查的基础上,结合煤田成煤环境和地质构造特征,根据井田已揭露的构造煤的分布特点,研究了井田构造煤空间展布特征及厚度变化规律,提出底板北西向隆起、顶板揉皱以及局部小断层是造成目前构造煤空间展布及厚度变化的主要原因,并对其形成机制进行了研究和分析,分析表明:九里山构造煤主要是在后期构造应力作用下,煤层在其顶底板之间发生塑性形变的结果。     

高突低渗煤层立体网状穿层压裂防突技术试验研究

为了解决单一低渗高突煤层瓦斯治理难题,运用弹性力学和断裂力学的理论,提出立体网状穿层压裂增透消突技术,建立计算目标煤层起裂压力的模型。集成配套了井下压裂成套设备,首次利用SF6 气体示踪剂确定立体网状穿层压裂范围。结果表明：技术实施后,缝隙网络发育、瓦斯抽采效果提高了1.69~1.83倍,煤层膨胀率达到0.581%,电磁辐射预测突出指标降低了35%~45%,增透消突效果显著。大范围、区域化实施立体网状穿层压裂技术,能够实现技术优越性。     

基于低临界值的瓦斯动力现象分析

为更好地预防低临界值瓦斯动力现象给煤矿安全生产带来的危害,通过对豫西三软煤田地区瓦斯地质条件,瓦斯含量、瓦斯压力及其梯度的统计分析,结合综合能量假说的分析论证方法,对低临界值瓦斯动力现象进行了研究。结果表明,煤层松软,煤体坚固性系数小时,瓦斯含量低、瓦斯压力小仍然易发生瓦斯动力现象。     

高瓦斯突出工作面瓦斯治理措施及效果分析

 基于朗缪尔和气体状态方程对实验煤样的煤层瓦斯含量进行计算,得出该煤层瓦斯含量为12.02 m3/t。针对试验工作面掘进和回采过程,利用穿层钻孔、顺层钻孔、地面钻井、高位钻孔和采空区埋管预抽瓦斯措施治理试验工作面瓦斯问题,给出了治理措施的的使用方式及大概参数。最后,为了验证瓦斯治理措施的有效性,对采取措施后煤层残存瓦斯压力、残余瓦斯含量进行测量计算和选取相关瓦斯数据进行分析,结果显示,试验煤层残存瓦斯压力降为0.33 MPa,回风流瓦斯浓度维持在0.3%左右,措施效果明显。     

汪家寨煤矿松软高突煤层水力压裂试验研究

针对汪家寨煤矿瓦斯难抽采、防突效果检验超标、掘进速度缓慢等问题,在分析井下水力压裂技术的原理及设备情况的基础上,试验并研究了X41105工作面井下水力压裂技术措施。结合现场试验情况,确定出各种施工参数:封孔长度、压裂时间、压裂压力等,并对瓦斯抽采、消突效果,以及经济效益等指标进行了考察分析,结果表明,井下水力压裂措施具有快速消除煤与瓦斯突出危险性、提高瓦斯抽采率、经济效益显著的综合效果。     

煤储层水力压裂技术新进展

概述了煤储层的物性特点,增透改造的发展历程,裂缝起裂、扩展、延伸等研究进展;介绍了国内外压裂装备现状,列举了国内主要产品;分析了重复、多层、薄层、通道、水力喷射逐层、体积压裂等新技术的特点;阐述了压裂液污染环境的形式。建议发展环保、区域化水力压裂技术,装备朝着国产化、自主创新型发展,争取使用清洁、环保型压裂液。     

基于水力化措施的“钻-割-压-卸-注”瓦斯治理工艺

在系统分析各种水力化措施作用机理及应用效果的基础上,按照"水"对煤层瓦斯作用机理和效果的不同,将水力化措施分为2大类("封堵"瓦斯;"排放"瓦斯);围绕这一分类,以煤层注水、水力割缝、水力压裂为代表,深入研究了3种水力化措施在煤层瓦斯治理中的作用机理及应用效果,分析了各种措施的优点及存在的问题。提出了基于区域瓦斯治理的以"前期长钻孔径向导控,深割缝侧向引导,大流量压裂增透,游离瓦斯快速高效抽采;后期中低压注水,煤体整体均匀湿润,抑制残余瓦斯"为核心的"钻-割-压-卸-注"水力化集成技术工艺。     

煤矿井下定向压裂增透消突成套技术研究及应用

本研究将地面压裂技术移植井下,结合煤矿生产实际情况,研究开发了煤矿井下定向压裂增透消突成套技术和装备.工业性试验结果表明,通过井下对煤体定向压裂增透,煤层透气性系数提高成百上千倍,瓦斯抽采率达到45%以上,煤体应力得到充分释放,降低了煤与瓦斯突出危险性,为单一低渗煤层区域瓦斯治理和煤层气开发开辟了一条新的途径.