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低渗煤层高压水射流割缝增透技术试验研究 被引量:25
1
作者 韩颖 宋德尚 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 2014年第12期35-39,共5页
霍尔辛赫煤矿为高瓦斯矿井,3号煤层为较难抽放煤层,如何有效增加3号煤层透气性、提高瓦斯抽采效果,成为矿方亟需解决的问题。为此,采用自主研发的瓦斯抽采孔水力作业机,开展了低渗煤层高压水射流割缝增透抽采瓦斯技术试验研究。研... 霍尔辛赫煤矿为高瓦斯矿井,3号煤层为较难抽放煤层,如何有效增加3号煤层透气性、提高瓦斯抽采效果,成为矿方亟需解决的问题。为此,采用自主研发的瓦斯抽采孔水力作业机,开展了低渗煤层高压水射流割缝增透抽采瓦斯技术试验研究。研究表明:经高压水射流割缝后,瓦斯抽采钻孔的平均抽采浓度增加3.87~9.31倍,平均抽采纯量增加2.67~7.33倍,增透效果显著;割缝钻孔出煤量为2.3~3.4 t,使钻孔周围煤体地应力得以有效释放,这也正是瓦斯抽采效果显著提高的主要原因。 展开更多
关键词 低渗煤层 高压水射流 割缝 增透 瓦斯抽采
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注气驱替抽采瓦斯技术在高瓦斯突出矿井煤巷掘进中的试验 被引量:17
2
作者 林海飞 黄猛 +2 位作者 李志梁 李树刚 赵鹏翔 《矿业安全与环保》 北大核心 2016年第3期10-12,17,共4页
对于低透气性突出煤层采用常规瓦斯抽采方法,掘进速度较慢。通过分析注空气对瓦斯抽采钻孔增流、煤层瓦斯驱替,以及煤层增透的多重效应,结合山西某矿掘进工作面实际条件,分析了掘进工作面注气驱替强化抽采瓦斯技术及其试验效果。现... 对于低透气性突出煤层采用常规瓦斯抽采方法,掘进速度较慢。通过分析注空气对瓦斯抽采钻孔增流、煤层瓦斯驱替,以及煤层增透的多重效应,结合山西某矿掘进工作面实际条件,分析了掘进工作面注气驱替强化抽采瓦斯技术及其试验效果。现场实践表明:注气后瓦斯抽采纯量为注气前的1.04~9.44倍,工作面措施效果检验指标KhAh2值分别降低了9.7%和18.1%,月进度提高了110.7%,可为低透气性突出煤层巷道安全快速掘进提供参考。 展开更多
关键词 低透气性煤层 突出煤层 掘进工作面 注气 驱替瓦斯 强化抽采
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井下穿层长钻孔水力压裂强化增透技术 被引量:13
3
作者 牟全斌 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第8期164-169,共6页
为了提高井下低透气性煤层瓦斯抽采效果,提出井下穿层长钻孔水力压裂强化增透技术。根据水力压裂施工工艺和关键技术,将水力压裂过程分为准备阶段、高压注水阶段和保压阶段,重点阐述了封孔、试压、注水压裂、数据监测、保压、排水等关... 为了提高井下低透气性煤层瓦斯抽采效果,提出井下穿层长钻孔水力压裂强化增透技术。根据水力压裂施工工艺和关键技术,将水力压裂过程分为准备阶段、高压注水阶段和保压阶段,重点阐述了封孔、试压、注水压裂、数据监测、保压、排水等关键技术。同时分析了长钻孔水力压裂增透机理,并进行了水力压裂强化增透试验。根据压裂过程中压裂参数变化规律,从煤储层参数和钻孔瓦斯抽采参数方面综合考察了试验效果。结果表明:压裂后煤层透气性系数提高了2.67倍,最大影响半径达到了58 m,抽采流量和抽采体积分数分别是普通压裂钻孔的24.4倍和10.27倍,最大压裂影响半径提高了2.32倍。 展开更多
关键词 低透煤层 穿层长钻孔 水力压裂 增透 抽采效果
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复杂地质低渗煤层水力压裂-割缝综合瓦斯增透技术研究 被引量:9
4
作者 贾同千 饶孜 +2 位作者 何庆兵 宋润权 白鑫 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期59-64,共6页
针对水力压裂区域化瓦斯增透盲区,提出了水力割缝局部化瓦斯增透技术措施,形成了复杂地质低渗煤层水力压裂-割缝综合瓦斯增透技术,并进行现场验证。研究结果表明:水力压裂区内的3个压裂钻孔平均瓦斯抽采纯流量较238底板道常规抽采钻孔... 针对水力压裂区域化瓦斯增透盲区,提出了水力割缝局部化瓦斯增透技术措施,形成了复杂地质低渗煤层水力压裂-割缝综合瓦斯增透技术,并进行现场验证。研究结果表明:水力压裂区内的3个压裂钻孔平均瓦斯抽采纯流量较238底板道常规抽采钻孔单孔瓦斯抽采纯流量提高15.8倍,瓦斯抽采浓度提高4%,压裂区瓦斯抽采纯流量较对比区提高2.1倍,但水力压裂区域性措施受断层及煤层硬度等地质条件限制,存在盲区;水力割缝增透区内的抽采钻孔瓦斯浓度平均提高4.9倍,瓦斯纯流量平均提高3.3倍,对不同地质条件的适应性强,但是割缝影响范围小,抽采时效短;复杂地质低渗煤层水力压裂-割缝综合瓦斯增透技术综合了水力压裂与割缝的优点,对复杂地质煤层具有较强适应性,大幅提高了瓦斯治理水平。现场验证结果表明复杂地质低渗煤层水力压裂-割缝综合瓦斯增透技术在复杂地质条件下煤层强化抽采中有较好的实际应用价值。 展开更多
关键词 低渗煤层 水力压裂-割缝 综合增渗技术
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低透煤层井下长钻孔水力压裂增透技术 被引量:7
5
作者 闫志铭 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期45-48,共4页
针对我国低透气性煤层普遍存在瓦斯抽采效果差的现状,提出了利用大直径长钻孔水力压裂对煤层进行增透的技术措施,探讨了长钻孔水力压裂增透机理,并进行了煤矿井下煤层水力压裂瓦斯抽采试验。在成功施工顺层长钻孔的基础上,研发了一套适... 针对我国低透气性煤层普遍存在瓦斯抽采效果差的现状,提出了利用大直径长钻孔水力压裂对煤层进行增透的技术措施,探讨了长钻孔水力压裂增透机理,并进行了煤矿井下煤层水力压裂瓦斯抽采试验。在成功施工顺层长钻孔的基础上,研发了一套适合井下水力压裂施工的快速封孔工具组合,分析了压裂过程中参数变化规律,提出了水力压裂影响范围、压裂效果和瓦斯抽采效果评价方法,并进行了考察和评价。研究表明:该技术克服了传统井下水力压裂存在的封孔质量差、压裂影响范围小等问题,压裂后煤层透气性系数提高了2.67倍,压裂最大影响半径达到了58 m,压裂后连续抽采130 d累计抽采纯瓦斯量为31.39万m^3,日最高抽采量2 668 m^3,瓦斯体积分数平均70.05%,百米钻孔瓦斯抽采纯量达到0.55 m^3/min。 展开更多
关键词 低透煤层 水力压裂 顺层长钻孔 增透技术 效果考察
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Hydraulic drill hole reaming technology with large flow and draining of coal mine gas 被引量:5
6
作者 Dingqi Li 《International Journal of Mining Science and Technology》 SCIE EI CSCD 2019年第6期925-932,共8页
This paper takes Zhaozhuang mine in Shanxi province as an example to study the technology of hydraulic reaming drill hole for improving the gas extraction.The influence of the physical properties of coal seam on the h... This paper takes Zhaozhuang mine in Shanxi province as an example to study the technology of hydraulic reaming drill hole for improving the gas extraction.The influence of the physical properties of coal seam on the hydraulic reaming drill holes and the draining of coal mine gas were analyzed and discussed for different coal structure areas,and the following conclusions were made.Hydraulic drill hole reaming has had a positive impact in Zhaozhuang Mine,and can improve the efficiency of gas extraction to different degrees.The water jet pressure used in hydraulic drill hole reaming mainly depends on the structure of the coal.When the coal seam basically becomes integrated,the critical water jet pressure increases,the discharge becomes relatively easy to achieve,the blocking effect on the gas extraction decreases,and the gas extraction significantly increases after the reaming process.When the coal seam is broken,the critical water jet pressure decreases,the discharge becomes difficult to achieve,the blocking effect on the gas extraction becomes obvious,and the gas extraction changes slightly after reaming. 展开更多
关键词 coal seam with low permeability Gas extraction coal physical parameters Water JET permeability improvement
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低透气性煤层增透卸压研究现状及新技术 被引量:5
7
作者 周昀涵 罗新荣 +1 位作者 吴丽丽 谢景娜 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2012年第1期23-25,共3页
阐述了低透气性煤层外加载荷破坏煤岩体中孔隙的增透卸压机理;进一步分析了煤岩体内部结构的变形和传统的增透卸压方法,以及基于这些方法大范围增透卸压的困难,提出了一种新的增透卸压方法,即可控煤与瓦斯喷流技术。此方法就是利用煤与... 阐述了低透气性煤层外加载荷破坏煤岩体中孔隙的增透卸压机理;进一步分析了煤岩体内部结构的变形和传统的增透卸压方法,以及基于这些方法大范围增透卸压的困难,提出了一种新的增透卸压方法,即可控煤与瓦斯喷流技术。此方法就是利用煤与瓦斯突出动力瓦斯膨胀能破碎煤体,抛出煤与瓦斯,增大煤层内的空腔,达到使更大范围内的煤层卸压,同时采出煤与瓦斯的目的。 展开更多
关键词 煤与瓦斯突出 低透气性煤层 增透卸压 可挖煤和瓦斯喷流
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二氧化碳爆破增透技术在低透气性煤层中的应用研究 被引量:5
8
作者 范迎春 《中州煤炭》 2015年第5期1-3,共3页
新田煤矿主采4号煤层,该煤层瓦斯含量高,瓦斯压力大,且煤层透气性系数较低,瓦斯抽采难度较大。为解决新田煤矿瓦斯抽采的难题,通过向4号煤层实施穿层和顺层钻孔,采用二氧化碳爆破增透技术提高煤层透气性、瓦斯抽采量和抽采效率,为新田... 新田煤矿主采4号煤层,该煤层瓦斯含量高,瓦斯压力大,且煤层透气性系数较低,瓦斯抽采难度较大。为解决新田煤矿瓦斯抽采的难题,通过向4号煤层实施穿层和顺层钻孔,采用二氧化碳爆破增透技术提高煤层透气性、瓦斯抽采量和抽采效率,为新田煤矿后期瓦斯治理提供新技术支撑。 展开更多
关键词 低透气性煤层 二氧化碳爆破 煤层增透 高效抽采
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高压射流割缝卸压增透技术在单一低渗透煤层瓦斯抽采中的应用 被引量:4
9
作者 张建英 王兆丰 辛新平 《中州煤炭》 2015年第1期57-60,共4页
针对单一低渗透煤储层井下瓦斯抽采效果差的问题,提出采用高压射流割缝卸压增透技术提高煤层透气性,扩大抽采单孔有效影响范围,提高瓦斯抽采效果,缩短煤层瓦斯抽采达标时间。以焦作九里山矿15采区15071底板抽采巷为试验点进行泄压增透试... 针对单一低渗透煤储层井下瓦斯抽采效果差的问题,提出采用高压射流割缝卸压增透技术提高煤层透气性,扩大抽采单孔有效影响范围,提高瓦斯抽采效果,缩短煤层瓦斯抽采达标时间。以焦作九里山矿15采区15071底板抽采巷为试验点进行泄压增透试验,试验结果表明:实施割缝卸压增透后,抽采有效影响半径提高1.6~2.0倍,煤层的透气性系数提高24倍,抽采浓度提高2.67倍。在40 d的抽采周期内,割缝孔的抽采总量是普通孔的2.33倍;在相同的抽采条件下,抽采达标时间缩短了57.1%。 展开更多
关键词 射流割缝 卸压增透 低透煤层 瓦斯抽采
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煤矿井下水力压裂技术抽采煤层瓦斯应用及前景 被引量:4
10
作者 任梅青 沈永红 陈克熙 《中国煤层气》 2015年第5期42-46,共5页
南桐矿区属高突高瓦斯区域,煤层透气性系数0.005~0.007m^2/(MPa^2·d),抽采难度大。为此在所属矿井的保护层采面和未受保护的被保护煤层应用水力压裂技术抽采煤层瓦斯。试验结果表明:压裂后,压裂孔瓦斯抽采浓度和抽采量呈现"... 南桐矿区属高突高瓦斯区域,煤层透气性系数0.005~0.007m^2/(MPa^2·d),抽采难度大。为此在所属矿井的保护层采面和未受保护的被保护煤层应用水力压裂技术抽采煤层瓦斯。试验结果表明:压裂后,压裂孔瓦斯抽采浓度和抽采量呈现"波浪形(高位)长时间稳定缓慢下降"特点,压裂孔瓦斯抽采量大幅提升,单孔产气量比水力割缝孔和普通抽采孔分别提高430倍和570倍。而压裂影响区内抽采孔瓦斯抽采浓度和抽采量呈现"高位较快下降到零"的特点。水力压裂技术抽采煤层瓦斯效果明显。 展开更多
关键词 水力压裂 低透煤层 瓦斯抽采
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井下瓦斯抽采钻孔机械造穴技术研究 被引量:4
11
作者 赵继展 《矿业安全与环保》 北大核心 2015年第6期66-68,72,共4页
为了解决低渗透性煤层瓦斯抽采困难的问题,通过理论分析和数值模拟研究了提高钻孔瓦斯抽采效率的主要途径,借鉴煤层气洞穴完井工艺技术,研制了以钻机给进和旋转为动力、适用于井下瓦斯抽采钻孔的开合机械臂式造穴工具,形成了可在井下煤... 为了解决低渗透性煤层瓦斯抽采困难的问题,通过理论分析和数值模拟研究了提高钻孔瓦斯抽采效率的主要途径,借鉴煤层气洞穴完井工艺技术,研制了以钻机给进和旋转为动力、适用于井下瓦斯抽采钻孔的开合机械臂式造穴工具,形成了可在井下煤层瓦斯抽采钻孔内定点位置实现Φ600mm洞穴的工艺技术.在芦岭煤矿的2组造穴钻孔工程试验表明,机械造穴技术能够明显提高钻孔瓦斯抽采效果,与同一地点的常规瓦斯抽采钻孔相比,造穴钻孔单孔瓦斯抽采浓度提高了2.31~4.00倍,纯瓦斯流量提高了2.63~5.11倍. 展开更多
关键词 低渗煤层 瓦斯抽采 机械造穴 数值模拟
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赵庄矿大流量水力扩孔增透瓦斯抽采技术 被引量:3
12
作者 司瑞江 赵璐璐 李定启 《能源与环保》 2018年第9期50-53,共4页
我国大部分矿区煤层透气性偏低,煤层气开发和井下瓦斯抽采难度较大。水射流技术目前被应用于煤层增透,包括水力冲孔、水力扩孔和水力割缝。以山西晋煤集团赵庄矿为例,对赵庄矿北翼回风巷3号煤层进行水力扩孔技术试验,结果显示:水力扩孔... 我国大部分矿区煤层透气性偏低,煤层气开发和井下瓦斯抽采难度较大。水射流技术目前被应用于煤层增透,包括水力冲孔、水力扩孔和水力割缝。以山西晋煤集团赵庄矿为例,对赵庄矿北翼回风巷3号煤层进行水力扩孔技术试验,结果显示:水力扩孔对赵庄矿煤层具有较好的增透作用,水力扩孔钻孔后瓦斯流量是未扩孔时的8~32倍,在不同程度上提高了瓦斯的抽采效率。 展开更多
关键词 低透性煤层 瓦斯抽采 水射流 扩孔 增透
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九里山矿底抽巷水力冲孔技术应用及效果分析 被引量:3
13
作者 郝艳斌 陈攀 石生文 《中州煤炭》 2015年第6期27-29,99,共4页
河南能源焦煤公司九里山矿主采山西组二1煤层,为单一厚煤层开采,煤层透气性差,抽采困难。为解决低透气性煤层瓦斯抽采困难问题,九里山矿先后实施了密集交叉钻孔、深孔预裂爆破、水力压裂、水力割缝等增透措施,均取得良好增透效果。根据... 河南能源焦煤公司九里山矿主采山西组二1煤层,为单一厚煤层开采,煤层透气性差,抽采困难。为解决低透气性煤层瓦斯抽采困难问题,九里山矿先后实施了密集交叉钻孔、深孔预裂爆破、水力压裂、水力割缝等增透措施,均取得良好增透效果。根据九里山矿15采区煤层瓦斯含量高、煤质酥软等特点,从2012年开始,在15071底抽巷实施了水力冲孔技术,通过现场考察及数据分析,增透效果明显优于矿井以往已实施的增透措施。 展开更多
关键词 底抽巷 水力冲孔技术 低透气性煤层 瓦斯治理
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低透煤层瓦斯抽采钻孔参数优化设计问题思考 被引量:2
14
作者 李占五 岑培山 +1 位作者 程洪亮 寇金聚 《矿业安全与环保》 北大核心 2014年第6期98-100,共3页
针对低透煤层钻孔瓦斯抽采效率低的现状,采用钻孔抽采瓦斯参数与抽采时间回归分析的方法,得出钻孔瓦斯流量及浓度衰减特征曲线。通过分析钻孔瓦斯流量曲线在不同阶段的衰减特征,认为钻孔周围煤体在次生应力影响后,原生煤体结构强度和地... 针对低透煤层钻孔瓦斯抽采效率低的现状,采用钻孔抽采瓦斯参数与抽采时间回归分析的方法,得出钻孔瓦斯流量及浓度衰减特征曲线。通过分析钻孔瓦斯流量曲线在不同阶段的衰减特征,认为钻孔周围煤体在次生应力影响后,原生煤体结构强度和地应力两种因素主要影响着煤层的渗透特性,进而影响了钻孔瓦斯流量衰减周期的长短和抽采总量的大小。最终提出了优化抽采钻孔参数设计的研究内容,可为煤层瓦斯抽采达标提供合理的参数依据。 展开更多
关键词 低透煤层 瓦斯抽采 瓦斯流量 钻孔参数 优化设计
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注弱吸附性空气驱替低渗煤层瓦斯的试验研究
15
作者 董金发 严国超 +4 位作者 寇凯博 梁紫栋 丁宏强 相海涛 柳梧泽 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2022年第7期105-109,共5页
我国煤层渗透性普遍较低,这一特点决定了我国煤层瓦斯促排、促抽难度大。注CO_(2)驱替煤层瓦斯是近年来一种新兴的高效促排、促抽瓦斯增产技术,其理论和应用技术已日趋成熟,考虑到煤层压注CO_(2)时,现场制取难度大,供气量难以满足现场... 我国煤层渗透性普遍较低,这一特点决定了我国煤层瓦斯促排、促抽难度大。注CO_(2)驱替煤层瓦斯是近年来一种新兴的高效促排、促抽瓦斯增产技术,其理论和应用技术已日趋成熟,考虑到煤层压注CO_(2)时,现场制取难度大,供气量难以满足现场需要。为此,从井下气源获取的角度考虑,提出了注弱吸附性空气驱替煤层瓦斯技术。通过分析注空气对煤层瓦斯置换、气流的稀释扩散以及煤层膨胀增透的多重作用,选择在山西常村煤矿3#煤层掘进工作面进行注空气强化瓦斯促排的现场试验。根据瓦斯浓度、流量等相关参数进行对比分析。现场实践表明:注空气3 h后,钻孔瓦斯浓度相比于注气前,下降幅度为60%~80%,钻孔纯瓦斯流量为注气前的1.33~2.15倍,井下煤层注空气促排瓦斯效果显著,可为高瓦斯低渗透性煤层快速促排瓦斯提供一种参考。 展开更多
关键词 低渗透性煤层 掘进工作面 注气 驱替瓦斯
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低透气性煤层底板岩巷穿层钻孔瓦斯抽采技术 被引量:1
16
作者 张志义 《山东煤炭科技》 2019年第8期121-123,共3页
为了加大高瓦斯矿井瓦斯治理效果,保证煤巷安全掘进,实现抽掘采平衡,在没有合适条件保护层的情况下,优先采用煤层底板岩巷穿层钻孔预抽瓦斯。赵庄矿1307掘进工作面采用这一方法进行瓦斯预抽,原煤瓦斯含量降低至5.2~7.78m^3/t,抽采效果... 为了加大高瓦斯矿井瓦斯治理效果,保证煤巷安全掘进,实现抽掘采平衡,在没有合适条件保护层的情况下,优先采用煤层底板岩巷穿层钻孔预抽瓦斯。赵庄矿1307掘进工作面采用这一方法进行瓦斯预抽,原煤瓦斯含量降低至5.2~7.78m^3/t,抽采效果优于顺层钻孔,确保了矿井安全生产。 展开更多
关键词 低透气性煤层 底板岩巷 穿层钻孔 瓦斯抽采
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基于矿山压力的抽采邻近层卸压瓦斯技术研究与应用 被引量:1
17
作者 马艳平 《能源与节能》 2017年第10期143-144,188,共3页
为了提高低透气性煤层瓦斯抽采效率和减少抽采钻孔的工程量,以阳泉矿区开元煤矿低透气性煤层群回采工作面为研究背景,基于采动矿山压力与岩层运动特征,采用现场监测、理论分析与工程实践相结合的方法,提出了基于矿山压力的回采工作面尾... 为了提高低透气性煤层瓦斯抽采效率和减少抽采钻孔的工程量,以阳泉矿区开元煤矿低透气性煤层群回采工作面为研究背景,基于采动矿山压力与岩层运动特征,采用现场监测、理论分析与工程实践相结合的方法,提出了基于矿山压力的回采工作面尾巷穿层钻孔抽采邻近层卸压瓦斯技术,从而提高了煤层瓦斯抽采效果,并取得了较好的应用效果与技术经济效益。 展开更多
关键词 低透气性煤层 矿山压力 工程实践 抽采效果
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顺层钻孔分段复合水力化增透技术应用研究
18
作者 程虹铭 宁掌玄 李永明 《中国矿业》 2021年第8期138-143,共6页
水力化增透技术是低渗煤层瓦斯强化抽采的重要手段,在分析水力割缝技术高压水喷射作用及水力压裂技术高压水压入作用特点的基础上,以增大钻孔卸压范围、联通孔周裂隙网络、提高瓦斯抽采效果为目的,提出顺层钻孔分段复合水力化增透技术,... 水力化增透技术是低渗煤层瓦斯强化抽采的重要手段,在分析水力割缝技术高压水喷射作用及水力压裂技术高压水压入作用特点的基础上,以增大钻孔卸压范围、联通孔周裂隙网络、提高瓦斯抽采效果为目的,提出顺层钻孔分段复合水力化增透技术,并在霍尔辛赫煤矿进行了现场试验。结果表明:在实施顺层钻孔分段复合水力化增透技术后,钻孔孔径提高3~4倍,卸压范围显著增大;单孔日抽采瓦斯纯量较对比钻孔提升幅度明显,抽采初期提高3~4倍;单孔抽采出现大幅度衰减迹象由10 d提高到20 d,抽采30 d单孔累积抽量提高4~6倍;抽采30 d单孔瓦斯抽采率提高3~5倍,增大了钻孔抽采有效控制范围。 展开更多
关键词 瓦斯抽采 低渗煤层 顺层钻孔 复合水力化 增透
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碎软低渗高突煤层井下长钻孔整体水力压裂增透工程实践 被引量:73
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作者 孙四清 张群 +3 位作者 闫志铭 张俭 王永伟 郑凯歌 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期2337-2344,共8页
针对阳泉矿区碎软低渗高突煤层开展了井下长钻孔整体水力压裂增透技术的工程试验研究,工程实现了井下一次性整体压裂煤孔段长度达307 m,单孔注入水量达1 510 m3,最大注水压力达26.09 MPa。效果检测表明钻孔压裂影响半径最大达58 m,压裂... 针对阳泉矿区碎软低渗高突煤层开展了井下长钻孔整体水力压裂增透技术的工程试验研究,工程实现了井下一次性整体压裂煤孔段长度达307 m,单孔注入水量达1 510 m3,最大注水压力达26.09 MPa。效果检测表明钻孔压裂影响半径最大达58 m,压裂后煤层透气性系数提高了2.67倍,百米钻孔瓦斯流量衰减系数降低了55%,230 d内钻孔日抽采纯甲烷1 395~2 810 m^3,平均2 173 m^3,钻孔累计抽采纯甲烷50.86×10~4m^3,抽采瓦斯浓度为49.38%~83.70%,平均64.31%。分析认为:水力压裂能改善煤层裂隙和孔隙的连通性、降低煤层有效应力、提高煤层渗透率,注水能促进煤层瓦斯从吸附态向游离态转化,是煤层压裂后钻孔高效抽采瓦斯的关键,依据填砂堵缝压裂技术原理提出了碎软低渗煤层长钻孔整体水力压裂煤层裂隙开启、扩展和延伸机制。工程试验成果及认识可为井下长钻孔整体水力压裂增透高效抽采瓦斯提供借鉴。 展开更多
关键词 碎软低渗高突煤层 长钻孔 整体水力压裂 增透机理
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碎软低透煤层底板梳状长钻孔分段水力压裂增透技术研究 被引量:42
20
作者 郑凯歌 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第2期272-281,共10页
针对碎软低渗煤层成孔难、瓦斯抽采浓度及流量衰减速度快、抽采有效影响半径小、达标期长等问题。以千米定向长钻孔为基础,结合自主研发的分段水力压裂成套装备,提出了底板梳状长钻孔分段水力压裂强化增透技术并开展了碎软煤层典型矿区... 针对碎软低渗煤层成孔难、瓦斯抽采浓度及流量衰减速度快、抽采有效影响半径小、达标期长等问题。以千米定向长钻孔为基础,结合自主研发的分段水力压裂成套装备,提出了底板梳状长钻孔分段水力压裂强化增透技术并开展了碎软煤层典型矿区工程应用试验。研究结果表明:①实现了一次性裸眼分5段压裂增透施工,累计注水量达到2 865 m^3,最大注水压力达17.18MPa;②压裂增透后,煤层透气性系数增加至压裂前的16.63倍,钻孔瓦斯流量衰减系数降低至压裂前的7.6%,最大压裂影响半径达60m,与普通穿层压裂钻孔相比,采用底板梳状长钻孔分段水力压裂后钻孔抽采浓度提高了12.8倍,瓦斯日抽采纯量提高了2.53倍;③压裂增透过程可分为"高压注水通道打开-煤层起裂-周期性明显破裂"3个阶段。保压阶段孔内压力具有"快速下降-缓慢降低-平衡不变"的变化特征。④分析认为压裂增透过程可分为"高压注水通道打开-煤层起裂-周期性明显破裂"3个阶段变化。分段水力压裂增透过程中,通过高压注水作用下,周期性携带离散煤颗粒形成封堵带,压裂段循环增压,形成多点段三维立体裂隙网络。将压裂增透区域划分为紊流区、渗流区、过渡低渗及扩散区,通过卸压裂隙带的渗流及扩散和高压水的甲烷置换作用,加速瓦斯解吸和增大瓦斯裂隙运移通道,实现碎软煤层瓦斯增透高效抽采。 展开更多
关键词 碎软低透煤层 梳状长钻孔 分段水力压裂 离散煤颗粒 封堵带
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