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机械造穴增透技术在高瓦斯低透气性煤层的应用研究

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山西煤炭 2022年第4期42卷 25-32页

作者：宋建民邹永洺山西小回沟煤业有限公司山西清徐030400 中煤科工集团沈阳研究院有限公司辽宁抚顺113122 煤矿安全技术国家重点实验室辽宁抚顺113122

为提高高瓦斯低透气性煤层的瓦斯抽采效果,分析了高瓦斯低透气性煤层的增透机理,采用数值模拟分析了增透后瓦斯压力和煤层渗透率的变化;研发了带有机械刀臂的造穴钻具,采用机械造穴的方式增大孔内煤壁暴露面积,增大钻孔周围塑性区范围,... 详细信息

为提高高瓦斯低透气性煤层的瓦斯抽采效果,分析了高瓦斯低透气性煤层的增透机理,采用数值模拟分析了增透后瓦斯压力和煤层渗透率的变化;研发了带有机械刀臂的造穴钻具,采用机械造穴的方式增大孔内煤壁暴露面积,增大钻孔周围塑性区范围,提高了钻孔周围煤体透气性;在小回沟煤矿开展增透试验,考察机械造穴的增透效果。试验结果表明,机械造穴钻孔影响范围为8 m,使平均瓦斯抽采混合流量提高了10.25~11.83倍,平均瓦斯抽采纯流量提高了14.44~19.46倍。

关键词：机械造穴低透气性煤层瓦斯抽采增透技术

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单一低渗煤层井下增透技术研究现状与展望

能源与环保 2022年第9期44卷 281-287,300页

作者：牟全斌中煤科工集团西安研究院有限公司陕西西安710054

为了系统总结我国单一低渗煤层井下增透技术研究现状,并梳理主要发展方向,为煤矿瓦斯治理和科技发展布局提供决策参考,从技术原理、装备组成、施工工艺等方面入手,对增透技术研究现状进行了归纳总结。重点介绍了水力化技术、爆破类技术... 详细信息

为了系统总结我国单一低渗煤层井下增透技术研究现状,并梳理主要发展方向,为煤矿瓦斯治理和科技发展布局提供决策参考,从技术原理、装备组成、施工工艺等方面入手,对增透技术研究现状进行了归纳总结。重点介绍了水力化技术、爆破类技术、钻探类技术的最新进展和其他增透新技术,分析了各类技术存在的主要问题,并对发展趋势进行了展望。认为提高单项技术的有效性,发展复合型增透技术,发展井上下联合压裂区域化增透技术,发展深部复杂地质条件下增透技术,提高技术的协同化、智能化、无人化水平,建立完善的单一低渗煤层增透技术体系是未来主要研究方向。

关键词：单一低渗煤层增透技术裂隙瓦斯抽采发展趋势

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煤层脉动式酸化压裂增透技术及其应用

中国安全科学学报 2020年第10期30卷 75-81页

作者：贾男辽宁工程技术大学安全科学与工程学院辽宁阜新123000 煤矿安全技术国家重点试验室辽宁抚顺113122 煤科集团沈阳研究院有限公司辽宁抚顺113122

为解决富含矿物质煤层透气性问题,基于煤层水压致裂理论和酸液溶蚀煤体矿物质的增透机制,提出脉动式酸化压裂增透技术,采用实验室渗透率测试方法,确定适合中能煤矿的酸液配比并开展现场试验。研究结果表明:采用脉动式酸化压裂后,压裂孔... 详细信息

为解决富含矿物质煤层透气性问题,基于煤层水压致裂理论和酸液溶蚀煤体矿物质的增透机制,提出脉动式酸化压裂增透技术,采用实验室渗透率测试方法,确定适合中能煤矿的酸液配比并开展现场试验。研究结果表明:采用脉动式酸化压裂后,压裂孔抽采瓦斯平均混合流量和体积分数为普通抽采钻孔的3.10和3.39倍,为脉动式水力压裂钻孔的1.23和1.28倍,为普通水力压裂钻孔的2.02和2.04倍;脉动式酸化压裂可融合脉动应力波致裂煤体的物理增透和酸液溶蚀煤体的化学增透,提高裂隙-孔隙空间结构的发育,增加煤体中瓦斯扩散、渗流通道,酸化反应生成的二氧化碳对瓦斯有驱替作用,利于瓦斯的高效持续抽采。

关键词：脉动式酸化压裂增透技术渗透率测试酸液配比脉动应力波

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松软煤层水力冲孔增透技术研究与应用

煤炭与化工 2023年第12期46卷 94-97页

作者：赵文武王云龙李耀龙河北工程大学矿业与测绘工程学院河北邯郸056038 河北工业职业技术大学环境与化学工程系河北石家庄050091

针对高瓦斯、松软煤层透气性低、瓦斯治理难度大的问题,以淮南矿区4煤为工程背景,基于水力冲孔增透卸压技术机理,采用理论分析与现场试验相结合的手段,通过对比分析冲孔前后抽采浓度和单孔抽采量、瓦斯压力、瓦斯含量以及冲孔后钻孔瓦... 详细信息

针对高瓦斯、松软煤层透气性低、瓦斯治理难度大的问题,以淮南矿区4煤为工程背景,基于水力冲孔增透卸压技术机理,采用理论分析与现场试验相结合的手段,通过对比分析冲孔前后抽采浓度和单孔抽采量、瓦斯压力、瓦斯含量以及冲孔后钻孔瓦斯涌出初速度、钻屑量,来考察水力冲孔后卸压增透效果。结果表明,在突出煤层实施水力冲孔措施后,煤体周围的动态应力失衡,大量吸附瓦斯转化成游离瓦斯,提升了钻孔瓦斯抽采浓度,冲孔后煤层残存瓦斯压力由2.5 MPa降至0.17 MPa,残存瓦斯含量由8.49 m^(3)/t降为2.05 m^(3)/t,有效地降低了煤与瓦斯突出危险性。

关键词：突出煤层低透气性水力冲孔增透技术瓦斯突出消突效果

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店坪矿掘进面气相压裂增透技术应用

煤 2023年第4期32卷 77-79页

作者：许珍珍山西焦煤霍州煤电店坪煤矿山西吕梁033199

店坪矿9-2052巷道掘进过程中利用气相增透技术抽采瓦斯,与普通抽采状态相比,压裂后抽采的瓦斯浓度是常规抽采条件的1.65倍、瓦斯混合流量为3.1倍、纯流量为5倍,煤层内部瓦斯含量从常规抽采条件的9.87 m~3/t下降到气相压裂技术抽采后的7.... 详细信息

店坪矿9-2052巷道掘进过程中利用气相增透技术抽采瓦斯,与普通抽采状态相比,压裂后抽采的瓦斯浓度是常规抽采条件的1.65倍、瓦斯混合流量为3.1倍、纯流量为5倍,煤层内部瓦斯含量从常规抽采条件的9.87 m~3/t下降到气相压裂技术抽采后的7.82 m~3/t,钻屑瓦斯解析指标值从0.45 mL/(g·min~(0.5))降低至0.33 mL/(g·min~(0.5))。

关键词：掘进工作面气相压裂增透技术瓦斯抽采

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低透煤层水力压裂增透技术研究与应用

中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术 2022年第2期 244-247页

作者：王建飞山西金地煤焦有限公司赤峪煤矿山西吕梁032100

由于赤峪煤矿2#煤层透气性系数差,吸附瓦斯解析慢,采用单一的穿层条带预抽钻孔预抽效果不理想,且钻孔工程量大、预抽工期长,不能满足矿井高产高效的需要,出现预抽时间不够,掘进和回采时瓦斯偏高现象时有发生,制约了生产的连续性,威胁了... 详细信息

由于赤峪煤矿2#煤层透气性系数差,吸附瓦斯解析慢,采用单一的穿层条带预抽钻孔预抽效果不理想,且钻孔工程量大、预抽工期长,不能满足矿井高产高效的需要,出现预抽时间不够,掘进和回采时瓦斯偏高现象时有发生,制约了生产的连续性,威胁了矿井安全生产。为了缩短抽采时间,提高抽采率,加快矿井高产高效建设步伐,使矿井在低瓦斯状态下生产,本文作者在赤峪煤矿2#煤层开展水力压裂增透技术试验,在矿井北一采区南翼1#底抽巷进行了两次试验和改进后,在北一采区北翼3#底抽巷进行了推广,取得了良好的瓦斯抽采效果,为我国类似条件下使用该项技术提供借鉴。

关键词：低透煤层增透技术应用

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低透气性煤层增透技术与装备试验研究

能源与节能 2022年第6期 24-25,39页

作者：宋佳林中煤科工集团沈阳研究院有限公司辽宁抚顺113122 煤矿安全技术国家重点实验室辽宁抚顺113122

分析了低透气性煤层增透技术原理及低透气性煤层增透装备,针对低透气性煤层瓦斯抽采效率低、钻孔施工量大等问题,提出了高压空气爆破增透工艺并研究了其应用。通过应用该技术,瓦斯抽采量和煤层透气性系数都有了显著提高,达到了增大煤层... 详细信息

分析了低透气性煤层增透技术原理及低透气性煤层增透装备,针对低透气性煤层瓦斯抽采效率低、钻孔施工量大等问题,提出了高压空气爆破增透工艺并研究了其应用。通过应用该技术,瓦斯抽采量和煤层透气性系数都有了显著提高,达到了增大煤层透气性、提高瓦斯抽采效率的目的。

关键词：低透气性煤层瓦斯抽采增透技术衰减透气性系数

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低透气性煤层致裂增透技术应用与展望

煤炭科学技术 2017年第6期45卷 35-42页

作者：李守国姜文忠贾宝山聂荣山辽宁工程技术大学安全科学与工程学院辽宁阜新123000 煤科集团沈阳研究院有限公司辽宁沈阳110016 煤矿安全技术国家重点实验室辽宁沈阳110016

为了实现煤层气的工业化利用,分析了三维高压旋转水射流扩孔煤层增透技术、定向分段水力压裂增透技术、高压空气爆破致裂煤层技术的增透效果,应用上述煤层致裂增透新技术后,煤层气抽采量明显增加。高压水通过三维旋转钻头对煤体快速切... 详细信息

为了实现煤层气的工业化利用,分析了三维高压旋转水射流扩孔煤层增透技术、定向分段水力压裂增透技术、高压空气爆破致裂煤层技术的增透效果,应用上述煤层致裂增透新技术后,煤层气抽采量明显增加。高压水通过三维旋转钻头对煤体快速切割迅速破坏煤体,实现对影响区域内煤层气的快速释放;特制封孔器将压裂孔分割为数段,增大压裂面积的同时最大限度地利用高压水能,大幅增加了煤层气的逸出通道;经过加压的高压空气可实现对目标钻孔的连续爆破,大幅增加了煤层的煤层气的逸出通道,经济成本低。由于物理破坏增透方式存在着能量损失大、裂纹扩展方向有一定的随机性、预期方向有一定的偏差等问题,提出研发能溶解部分煤基质溶剂结合物理破坏方式以增加煤层的透气性。

关键词：煤层气低透气性煤层增透技术裂隙

高瓦斯低透气性煤层增透技术发展现状及前景展望

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煤矿安全 2021年第2期52卷 169-176页

作者：张晓刚姜文忠都锋煤炭科学研究总院北京100013 中煤科工集团沈阳研究院有限公司辽宁抚顺113122 煤矿安全技术国家重点实验室辽宁抚顺113122

结合我国低透煤层的赋存特点和各种增透技术的优缺点,对提高煤层透气性的技术方法进行了分类比较,较系统地梳理了每一种增透方法的工艺技术及装备、应用效果、存在的问题与缺陷及适用条件等;并对增透技术发展趋势进行了展望,指出增透技... 详细信息

结合我国低透煤层的赋存特点和各种增透技术的优缺点,对提高煤层透气性的技术方法进行了分类比较,较系统地梳理了每一种增透方法的工艺技术及装备、应用效果、存在的问题与缺陷及适用条件等;并对增透技术发展趋势进行了展望,指出增透技术将向多种增透方式联合作业,增透设备将向智能化、无人化的方向发展。

关键词：低透气性煤层增透技术瓦斯抽采适用条件研究进展及展望