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煤炭科学技术 2024年

作者：华军韩桂奇陕西黄陵二号煤矿有限公司

针对黄陵二号井217工作面2#煤层瓦斯含量高、煤层透气性差以及钻孔有效抽采时间短等基本特点。通过理论分析超高压水射流割缝+注氮驱替的技术原理，采用COMSOL Multiphysics多物理场耦合模拟软件，模拟并建立了钻孔采取不同技术措施后... 详细信息

针对黄陵二号井217工作面2#煤层瓦斯含量高、煤层透气性差以及钻孔有效抽采时间短等基本特点。通过理论分析超高压水射流割缝+注氮驱替的技术原理，采用COMSOL Multiphysics多物理场耦合模拟软件，模拟并建立了钻孔采取不同技术措施后瓦斯抽采效果的数学模型，在前期工业性实验研究的基础上结合现有的技术工艺特点，提出了超高压水射流+注氮驱替技术工艺并设计了注氮钻孔的二次封孔技术。结果表明：水射流割缝+注氮驱替对钻孔瓦斯抽采作用效果最明显，水力割缝促进了周围次生裂隙的发育，注氮驱替对次生裂隙瓦斯运移起到驱赶作用，促使瓦斯径向流动，提升瓦斯抽采效率，将模拟结果与现场工业性试验结果相对比基本一致。

关键词：水射流割缝注氮驱替联合增透措施瓦斯抽采效果数值模拟

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注氮驱替防治采空区瓦斯技术研究及效果检验

注氮驱替防治采空区瓦斯技术研究及效果检验

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陕西省煤炭学会2016年学术年会

作者：王琳华王苏健胡魏魏煤炭绿色安全高效开采国家地方联合工程研究中心陕西煤业化工技术研究院有限责任公司

运用Fluent数值模拟软件对即将开采工作面相邻采空区的瓦斯进行了注氮驱替数值模拟,确定合理的注氮量和注氮时间。在现场工程对注氮驱替采空区瓦斯排放口、正常回采时工作面及上隅角、回风巷瓦斯浓度进行监测,计算注氮驱替瓦斯量,并对... 详细信息

运用Fluent数值模拟软件对即将开采工作面相邻采空区的瓦斯进行了注氮驱替数值模拟,确定合理的注氮量和注氮时间。在现场工程对注氮驱替采空区瓦斯排放口、正常回采时工作面及上隅角、回风巷瓦斯浓度进行监测,计算注氮驱替瓦斯量,并对其效果进行检验。结果表明,注氮驱替了采空区大量瓦斯,在开采过程中,注氮驱替相邻工作面采空区的瓦斯减少了采空区瓦斯的积聚,有效减轻了运移对工作面瓦斯浓度的影响,注氮驱替效果明显,正常回采时没有瓦斯超限现象,有助于煤炭的高效开采。

关键词：注氮驱替采空区瓦斯数值模拟效果检验

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煤层气井注氮驱替增产改造技术

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中国煤层气 2021年第2期18卷 26-29页

作者：袁延耿刘明仁李文强李俊郭锦雯原红超中国石油华北油田山西煤层气分公司山西048000

本文主要针对樊庄区块中部煤层气井生产特点,选取有高产井史、远离断层、煤矿、井网相对完善的煤层气井区开展注氮增产试验,探索出一套煤层气井注氮增产改造技术,通过向煤层中注入氮气来降低游离气体中的甲烷分压,从而促使甲烷从煤层中... 详细信息

本文主要针对樊庄区块中部煤层气井生产特点,选取有高产井史、远离断层、煤矿、井网相对完善的煤层气井区开展注氮增产试验,探索出一套煤层气井注氮增产改造技术,通过向煤层中注入氮气来降低游离气体中的甲烷分压,从而促使甲烷从煤层中的解吸,增加甲烷的产气,实现煤层气高效开发的目的。结果表明:选取的樊庄中部地区的HB-X1井组、HB-X2井组实施注氮增产技术后,周边邻井产气量提高。

关键词：煤层气樊庄注氮驱替改造技术

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不同变质程度煤解吸过程渗透率回弹率变化规律

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煤矿安全 2018年第10期49卷 191-194页

作者：程晓阳邹云龙覃木广刘文杰瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室重庆400037 中煤科工集团重庆研究院有限公司重庆400037

定量描述煤解吸过程中渗透率变化是客观认识注氮驱替煤层气的重要基础。通过引入解吸率曲率把煤解吸过程中的渗透率回弹率划分为敏感回弹、过渡回弹和缓慢回弹3个阶段,构建了解吸过程只考虑煤基质收缩效应的渗透率回弹率数学模型,并进... 详细信息

定量描述煤解吸过程中渗透率变化是客观认识注氮驱替煤层气的重要基础。通过引入解吸率曲率把煤解吸过程中的渗透率回弹率划分为敏感回弹、过渡回弹和缓慢回弹3个阶段,构建了解吸过程只考虑煤基质收缩效应的渗透率回弹率数学模型,并进行了不同变质程度煤解吸过程中的渗透率回弹率实验研究。研究表明:低阶煤在解吸过程中的渗透率回弹率随孔隙压力的降低呈类似直线变化,随着煤变质程度的增加,渗透率回弹率呈2~3倍增加,并且这一增加趋势在敏感回弹阶段更为显著。

关键词：瓦斯解吸效率煤层气开发基质收缩渗透率回弹率变质程度注氮驱替

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窄煤柱开采工作面采空区瓦斯运移规律及其防治技术研究

窄煤柱开采工作面采空区瓦斯运移规律及其防治技术研究

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作者：胡魏魏西安科技大学

学位级别：硕士

我国大部分煤矿都是井工煤矿,其中瓦斯问题是制约井工煤矿安全生产的一个最重要的因素,瓦斯事故也是煤矿事故中最为严重、最为频发的事故,采空区瓦斯是工作面瓦斯的一个重要来源,针对窄煤柱开采工作面的条件,采空区瓦斯运移规律的研究... 详细信息

我国大部分煤矿都是井工煤矿,其中瓦斯问题是制约井工煤矿安全生产的一个最重要的因素,瓦斯事故也是煤矿事故中最为严重、最为频发的事故,采空区瓦斯是工作面瓦斯的一个重要来源,针对窄煤柱开采工作面的条件,采空区瓦斯运移规律的研究对煤矿瓦斯防治可以提供一定的指导意义。本文在前人对工作面采空区瓦斯运移规律和瓦斯防治技术研究的基础上进行了总结,根据试验矿井工作面的情况,对窄煤柱开采工作面采空区瓦斯运移规律和瓦斯防治技术进行了研究,这也是工作面瓦斯治理的关键。运用了多孔介质的理论和采空区气体运移基础理论,通过FLAC 3D数值模拟的方法,对开采过程中窄煤柱稳定性进行分析,并根据其应力和位移变化把窄煤柱划分为孔隙率不同的5个部分,运用ANSYS FLUENT数值模拟的方法,得出窄煤柱开采工作面采空区瓦斯运移规律。结合对窄煤柱开采工作面采空区气体漏风路径的现场实验分析,选择了瓦斯治理方法,提出局部风机抽排上隅角瓦斯、注氮驱替治理采空区瓦斯的方案,并运用FLUENT数值模拟软件计算出局部风机的最佳风量、风筒伸入采空区的合理距离和注氮驱替的所需时间等参数,以此为基础,将提出的窄煤柱开采工作面瓦斯防治技术应用于试验矿井,现场工程实践中得到了显著的瓦斯防治效果。

关键词：窄煤柱瓦斯运移数值模拟注氮驱替瓦斯防治

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