大空间坚硬顶板地面压裂技术与应用 被引量：50

1

作者 于斌 高瑞 +1 位作者 夏彬伟 匡铁军 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期800-811,共12页

坚硬顶板强度高、破断步距大,矿压作用强烈,是煤矿顶板控制的一大难题,特别是特厚煤层开采条件时,因开采扰动范围广,大空间坚硬顶板破断失稳,造成采场矿压显现更加复杂、强烈。研究表明,坚硬顶板特厚煤层开采,高位厚硬岩层的破断失稳是... 坚硬顶板强度高、破断步距大,矿压作用强烈,是煤矿顶板控制的一大难题,特别是特厚煤层开采条件时,因开采扰动范围广,大空间坚硬顶板破断失稳,造成采场矿压显现更加复杂、强烈。研究表明,坚硬顶板特厚煤层开采,高位厚硬岩层的破断失稳是造成采场强矿压的主要因素,但现有井下预裂技术无法控制。为此,提出了煤矿坚硬顶板地面压裂控制采场矿压的方法,开展了大型真三轴原位试件(2060 mm×1200 mm×1200 mm)水力压裂试验研究,揭示了水压裂缝扩展形态及压裂全过程试件应力应变演化规律;给出了地面压裂关键层位范围,综合工作面采位、压裂层位、覆岩应力及裂隙发育特征,建立了压裂位置确定的理论模型及选取准则;给出了压裂面积-流量-时间的关系模型,得到压裂面积随压裂时间、流量的变化关系;研发了水压裂缝井上下微震一体化联合监测技术,综合前述研究,形成了大空间坚硬顶板地面压裂控制技术体系,并进行了垂直井、水平井压裂工程实践。结果表明,地面压裂裂缝扩展范围大,垂直井分级压裂裂缝扩展长度达250,218 m,裂缝宽度30~120 m,水平井分段压裂裂缝扩展长度196~216 m,裂缝高度43~50 m,裂缝扩展均覆盖了工作面范围,穿透了压裂目标层。井下采场矿压监测表明,工作面开采至压裂裂缝扩展区内,支架阻力降低21%,煤壁片帮率减少23%,超前单体无任何弯曲折损现象,巷道围岩稳定,压裂控制效果好。可见,坚硬顶板地面压裂技术,可从源头杜绝采场强矿压的发生,探索了煤矿领域坚硬顶板控制的新途径,为解决类似由高位岩层、高位结构失稳引起的矿压灾害控制提供借鉴。 展开更多

关键词 坚硬顶板 地面压裂 压裂参数 水平井 垂直井

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大同矿区双系煤层开采远近场协同控顶机理与技术 被引量：34

2

作者 于斌 杨敬轩 高瑞 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期486-493,共8页

大空间采场顶板结构复杂,采场矿压显现频次高、强度大,影响矿井安全生产.基于大同矿区双系煤层开采条件,在顶板结构分析基础上深化煤柱影响研究,建立多采空区顶板连拱结构模型,揭示大空间采场协同控顶机理.研究表明:矿区特厚煤层开采扰... 大空间采场顶板结构复杂,采场矿压显现频次高、强度大,影响矿井安全生产.基于大同矿区双系煤层开采条件,在顶板结构分析基础上深化煤柱影响研究,建立多采空区顶板连拱结构模型,揭示大空间采场协同控顶机理.研究表明:矿区特厚煤层开采扰动影响高度在150m左右,形成了具有"低位组合悬梁+中位砌体梁+高位大结构"特征的渐次演化顶板群组结构,且高位顶板失稳联动是采场强矿压发生的主控因素;侏罗系煤柱底板应力集中影响区深度约100m,采空区顶板连拱结构联合煤柱集中传载是诱发采场强矿压的强化条件;改变大空间采场覆岩结构是防治采场强矿压的关键,提出了远近场协同控制理念,实施了硬岩远场地面压裂和煤岩近场井下承压爆破预裂的协同控顶技术,取得了较好控制效果. 展开更多

关键词 大空间采场 覆岩结构 煤柱 地面压裂 顶板预裂 承压爆破

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工作面过煤柱强矿压显现机理及地面压裂控制研究 被引量：21

3

作者 高瑞 于斌 孟祥斌 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第2期324-331,共8页

针对特厚煤层工作面受远场上覆煤柱大结构影响的强矿压显现机理及控制难题,综合采用现场实测和数值模拟的研究方法,对工作面强矿压显现特征及机理进行研究,提出并实施了地面压裂控制强矿压的技术。现场实测表明,3-5#特厚煤层开采后覆岩... 针对特厚煤层工作面受远场上覆煤柱大结构影响的强矿压显现机理及控制难题,综合采用现场实测和数值模拟的研究方法,对工作面强矿压显现特征及机理进行研究,提出并实施了地面压裂控制强矿压的技术。现场实测表明,3-5#特厚煤层开采后覆岩破断发展至上覆侏罗系煤柱位置,造成煤柱大结构破坏,数值计算表明,煤柱集中应力致使下伏相邻硬厚岩层整体性的切落失稳是造成工作面强矿压显现的主要原因。据此,提出基于地面水力压裂高位硬厚岩层的采场矿压控制技术手段。实践表明,地面压裂扩展半径大,工作面来压强度明显降低,压裂效果显著,表明地面压裂是实现强矿压控制的有效创新手段。 展开更多

关键词 特厚煤层 上覆煤柱 强矿压 地面压裂 裂缝扩展

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深部厚硬岩层压裂控制冲击弱化机理及可压裂性评价 被引量：18

4

作者 王元杰 徐刚 +4 位作者 陈法兵 路洋波 李岩 孙学波 刘宁 《采矿与岩层控制工程学报》 北大核心 2022年第2期11-19,共9页

为了探究深部厚硬岩层对冲击地压的影响以及分析岩层的可压裂性,提出了采用地面水平井压裂技术对采场上覆厚硬岩层进行压裂控制,通过改变厚硬岩层的破断特征,达到降低厚硬岩层的破断步距和能量释放强度,并通过试验分析,得到上覆厚硬岩... 为了探究深部厚硬岩层对冲击地压的影响以及分析岩层的可压裂性,提出了采用地面水平井压裂技术对采场上覆厚硬岩层进行压裂控制,通过改变厚硬岩层的破断特征,达到降低厚硬岩层的破断步距和能量释放强度,并通过试验分析,得到上覆厚硬岩层的脆性系数、脆性矿物含量、黏土矿物含量、成岩作用等参数,综合定量评价厚硬岩层的可压裂性大小。研究结果表明:在厚硬岩层中产生的水平或垂直裂缝面,均有助于减弱厚硬岩层破断失稳引起的下伏回采空间的矿压显现;红庆河煤矿顶板主控岩层脆性系数为67%、黏土矿物含量为28.46%,脆性矿物含量为60.82%,镜质体反射率R;为0.52%,数据表明主控岩层具有较高的可压裂性,可为后续地面水平井压裂技术的实施提供参考。 展开更多

关键词 厚硬岩层 压裂控制 弱化机理 可压性评价

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用地面压裂施工资料求取煤岩岩石力学参数的新方法 被引量：12

5

作者 郭建春 刘登峰 宋艾玲 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期136-140,共5页

提出了应用常规的地面压裂施工压力资料求取煤层岩石力学参数的一种新方法.该方法首先由压裂过程中的地面施工压力计算井底压力,再根据煤岩压裂易形成短宽缝的特点,利用改进的KGD模型,结合受压力控制的煤岩压裂滤失模型,确定了与裂缝扩... 提出了应用常规的地面压裂施工压力资料求取煤层岩石力学参数的一种新方法.该方法首先由压裂过程中的地面施工压力计算井底压力,再根据煤岩压裂易形成短宽缝的特点,利用改进的KGD模型,结合受压力控制的煤岩压裂滤失模型,确定了与裂缝扩展延伸相应的缝中压力计算公式. 展开更多

关键词 地面压裂 岩石力学参数 施工压力

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煤矿区地面钻井压裂井下效果考察 被引量：12

6

作者 张海军 袁德权 马钱钱 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2014年第11期64-67,共4页

我国煤矿区地面钻井压裂抽采煤层气(又称瓦斯)技术经过近几年的发展取得长足进展,但地面钻井压裂井下压裂效果考察研究还处于起步阶段。基于地面瓦斯抽采钻井的水力压裂,重点介绍井下压裂效果考察技术和方法,研究考察地面井压裂技术井... 我国煤矿区地面钻井压裂抽采煤层气(又称瓦斯)技术经过近几年的发展取得长足进展,但地面钻井压裂井下压裂效果考察研究还处于起步阶段。基于地面瓦斯抽采钻井的水力压裂,重点介绍井下压裂效果考察技术和方法,研究考察地面井压裂技术井下压裂区分布范围、裂缝的展布规律,以及压裂对井下瓦斯抽采、采掘生产的影响效果,并形成一套系统的考察手段检验地面压裂井压裂效果,指导地面井压裂抽采煤层气的生产实践。 展开更多

关键词 瓦斯 地面钻井 地面压裂 裂缝展布 裂缝监测

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煤层气井地面压裂和井下长钻孔联合抽采技术研究 被引量：9

7

作者 陈召英 郝海金 +2 位作者 郝春生 赵晋斌 田庆玲 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第8期142-146,共5页

晋城矿区煤层含气量高、渗透率低,单一的地面或井下抽采效果不理想,为使煤矿安全开采,须结合井下长钻孔部署的局部范围卸压增渗的瓦斯预抽技术,使煤层渗透性得到成倍提高。采用微地震法及电位法等人工裂缝监测技术,对试验井压裂的裂缝... 晋城矿区煤层含气量高、渗透率低,单一的地面或井下抽采效果不理想,为使煤矿安全开采,须结合井下长钻孔部署的局部范围卸压增渗的瓦斯预抽技术,使煤层渗透性得到成倍提高。采用微地震法及电位法等人工裂缝监测技术,对试验井压裂的裂缝形态和有效半径进行了评价,以试验区百米钻孔瓦斯流量、瓦斯浓度等相关参数作为考察对象,分析研究了地面压裂与井下长钻孔施工的时空衔接关系。研究结果表明:试验区地面井压裂影响范围呈椭圆区间,长半轴为120~150 m,短半轴为50~80 m,裂缝形态以水平裂缝为主;压裂影响区内百米钻孔瓦斯流量是压裂区外的1.33~17.50倍,瓦斯体积分数平均提高了35%;地面压裂与井下抽采衔接越紧密抽采效果越好,地面压裂施工后优先施工稳定性较好的煤层顶板钻孔,待压裂裂缝与煤体达到新的动态平衡后再施工顺煤层钻孔;综合考虑抽采效果及井下安全,压裂井井底与已掘巷道、已施工钻孔距离150~200 m为宜。 展开更多

关键词 松软低渗煤层 地面井压裂 井下长钻孔抽采 抽采效果 时空关系

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煤层气抽采地面压裂与井下钻孔衔接时空关系研究 被引量：7

8

作者 宋斌 《中州煤炭》 2016年第7期1-4,9,共5页

基于晋城矿区所采用＂三区＂联动抽采模式,结合生产区地面压裂作业与井下钻孔抽采在时间和空间上衔接相对紧密交叉影响大的特点,提出了生产区地面压裂与井下钻孔抽采两种时间衔接模式,即＂压裂前后布置井下抽采钻孔＂和＂井下钻孔滞后... 基于晋城矿区所采用＂三区＂联动抽采模式,结合生产区地面压裂作业与井下钻孔抽采在时间和空间上衔接相对紧密交叉影响大的特点,提出了生产区地面压裂与井下钻孔抽采两种时间衔接模式,即＂压裂前后布置井下抽采钻孔＂和＂井下钻孔滞后地面压裂布置＂。通过微地震法和井下钻孔揭露法研究,得出煤层中的裂缝主要为北东向开度较小的水平裂缝,裂缝长158-203 m。根据裂缝展布规律,设计了2种模式的压裂考察方案,通过工程实践,初步确定了地面压裂作业与井下抽采钻孔合理的时间衔接关系,在地面压裂前后布置钻孔抽采,对目标煤层的增透、减小煤层瓦斯异常涌出和煤与瓦斯突出危险性等方面效果明显,井下钻孔滞后地面压裂3个月以内施工,联合抽采效果显著。 展开更多

关键词 煤层气抽采 地面压裂 压裂裂缝 时间衔接

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晋城矿区地面压裂与井下抽采时空衔接关系研究 被引量：6

9

作者 申凯 《矿业安全与环保》 北大核心 2018年第4期22-26,31,共6页

晋城矿区煤层瓦斯含量高、渗透率低,单一的地面或井下抽采已难以满足矿井安全高效生产的需要,为此开展了"地面压裂+井下抽采"立体抽采模式的探索。为掌握地面与井下瓦斯抽采工程在时空上的合理衔接关系,首先利用离散元软件进... 晋城矿区煤层瓦斯含量高、渗透率低,单一的地面或井下抽采已难以满足矿井安全高效生产的需要,为此开展了"地面压裂+井下抽采"立体抽采模式的探索。为掌握地面与井下瓦斯抽采工程在时空上的合理衔接关系,首先利用离散元软件进行了地面水力压裂数值模拟分析,得到压裂裂缝扩展规律及计算公式,并在赵庄煤矿试验验证了其适用性,为预测压裂影响范围提供了量化方法;通过在赵庄、成庄煤矿的现场试验考察,提出了晋城矿区低透气性煤层地面压裂与井下抽采的合理时空衔接参数。提出合理时空衔接关系量化确定方法,可充分发挥"地面压裂+井下抽采"模式的联合抽采优势,为其在全国同类条件矿区的推广应用提供技术支撑。 展开更多

关键词 低透气性煤层 瓦斯抽采 地面压裂 井下抽采 抽采效果 时空关系

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厚硬顶板潜在矿震风险地面压裂预控技术 被引量：5

10

作者 王书文 智宝岩 +3 位作者 杜涛涛 杨光宇 陆闯 夏永学 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期1-11,共11页

具有厚硬顶板的矿井在采掘期间将面临矿震、矿压显现强烈的风险,易导致矿井发生动力灾害事故。为对此类风险隐患进行预控和防范,需要对矿井的厚硬顶板进行预控处理。采用现场调研、工程类比、理论分析、实验室试验和数值模拟的方法,对... 具有厚硬顶板的矿井在采掘期间将面临矿震、矿压显现强烈的风险,易导致矿井发生动力灾害事故。为对此类风险隐患进行预控和防范,需要对矿井的厚硬顶板进行预控处理。采用现场调研、工程类比、理论分析、实验室试验和数值模拟的方法,对矿井岩层赋存特征、潜在矿震风险、厚硬顶板可压裂性和地面压裂预控矿震风险机理进行研究。理论分析得到具有厚硬顶板的矿井不仅存在单一工作面低位、高位厚硬顶板初次破断诱发矿震风险,也存在随矿井开采空间增大加剧高位厚硬顶板诱发矿震的风险性;蒙陕地区类似条件工程案例类比表明,具有厚硬顶板赋存条件、开采条件的矿井,自第2个工作面开采始具有发生较高的矿震风险的可能;通过厚硬顶板可压裂性试验研究得到岩石脆性系数为59%~143%,平均脆性矿物含量约68%,综合表明所研究矿井的厚硬顶板可压裂特性较好;模拟对比分析得到在厚硬顶板预裂后,工作面超前支承压力集中程度和超前影响距离均明显降低。基于厚硬顶板的研究结果,提出了矿井地面压裂区域卸压矿震风险预控技术,即通过地面实施“L”型钻孔至厚硬顶板进行压裂,以降低厚硬顶板完整性和致密性。工程应用表明,在实施地面压裂区段中,井下压裂区域微震事件的最高频次降低了52.2%,微震事件的最大能量释放降低了56%,由此说明厚硬顶板的地面压裂预控技术成功降低了矿震风险,保障了工作面的安全顺利回采。 展开更多

关键词 厚硬顶板 矿震 地面压裂 可压裂性 预控技术 微震监测

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央达隧道掌子面前方边坡地表开裂研究 被引量：5

11

作者 苟永平 叶琼瑶 +1 位作者 韦立德 司家琛 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第S01期548-560,共13页

隧道开挖引起掌子面前方边坡离掌子面水平距离超过5倍隧道断面尺寸的地方地表开裂问题是急需解决的课题。将广西央达隧道开挖引起掌子面前方边坡开裂问题作为工程实例,采用地质勘察和边坡监测手段开展研究,并建议了一个基于有限差分软件... 隧道开挖引起掌子面前方边坡离掌子面水平距离超过5倍隧道断面尺寸的地方地表开裂问题是急需解决的课题。将广西央达隧道开挖引起掌子面前方边坡开裂问题作为工程实例,采用地质勘察和边坡监测手段开展研究,并建议了一个基于有限差分软件FLAC^(3D)遍布节理模型的分析模型进行分析,该分析模型利用有限差分软件FLAC^(3D)遍布节理模型和反演技术分析考虑优势节理影响的隧道开挖的边坡响应,重点分析塑性屈服区分布特征。工程勘察研究结果表明优势节理J1倾向与滑动条带主滑方向基本一致;边坡监测研究结果给出了主滑段最大埋深大约为15~18 m和采取边坡加固措施后的边坡滑移范围;数值模拟结果主滑段埋深与监测结果的估计深度接近,边坡后缘裂缝两端点直线段长度为63 m,与裂纹实际长度接近,裂缝端点与隧道掌子面之间距离为99 m,与实际距离90 m接近。分析结果表明,本研究建议的分析模型合理可行,且对类似工程具有借鉴意义。 展开更多

关键词 隧道开挖 边坡 开裂 地质勘查 边坡监测 遍布节理模型

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厚硬顶板地面水力致裂防治冲击地压技术研究 被引量：1

12

作者 王飞 马文涛 +4 位作者 亢晓涛 焦伟 尚楠 马江鹏 马宏源 《煤炭工程》 北大核心 2024年第8期59-64,共6页

针对深部煤矿仅采用局部卸压措施难以有效消除顶板型冲击地压难题,分析了厚硬顶板动静载荷叠加诱冲原理,提出了地面水力压裂改造顶板力源结构防治冲击地压技术,在此基础上,结合文家坡矿4107工作面开采及地质条件,进行地面水力压裂厚硬... 针对深部煤矿仅采用局部卸压措施难以有效消除顶板型冲击地压难题,分析了厚硬顶板动静载荷叠加诱冲原理,提出了地面水力压裂改造顶板力源结构防治冲击地压技术,在此基础上,结合文家坡矿4107工作面开采及地质条件,进行地面水力压裂厚硬顶板试验,现场试验结果表明:厚硬顶板悬而不垮提供静载荷基础,突然破断提供动载荷增量,动静载荷叠加突破临界载荷诱发冲击启动;采取地面水力压裂致裂厚硬顶板,地层在压裂液压力的作用下能够大范围破裂,地面压裂缝长301~332 m,缝高50~58 m,缝宽50~60 m;通过人造解放层,降低厚硬顶板的强度和完整性,长梁变短梁,大块变小块。可见,地面水力压裂技术致裂顶板,降低了巷道围岩应力集中程度,保障了工作面顺利回采。 展开更多

关键词 厚硬顶板 力源结构 地面压裂 源头治理 冲击地压

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地面钻井压裂对井下瓦斯抽采的影响研究 被引量：3

13

作者 马钱钱 《矿业安全与环保》 北大核心 2019年第2期107-110,共4页

松软低透气性煤层瓦斯治理遇到了技术瓶颈,借助地面压裂对煤层增透的优势来改善井下瓦斯抽采效果是一种解决思路。为研究地面压裂对井下瓦斯抽采的影响,基于地面微震监测对压裂裂缝扩展影响范围进行预测,考察了压裂影响区内外的瓦斯含... 松软低透气性煤层瓦斯治理遇到了技术瓶颈,借助地面压裂对煤层增透的优势来改善井下瓦斯抽采效果是一种解决思路。为研究地面压裂对井下瓦斯抽采的影响,基于地面微震监测对压裂裂缝扩展影响范围进行预测,考察了压裂影响区内外的瓦斯含量、涌出量、煤层透气性、抽采效果、防突指标及掘进速度等参数。研究结果表明:裂缝扩展范围大致是以主裂缝为长轴的椭圆,地面压裂对井下抽采的影响具有时效性,井下抽采滞后地面压裂的时间越短,压裂对抽采的促进作用越明显。 展开更多

关键词 松软煤层 低透气性 地面压裂 抽采效果 压裂影响区 时效性

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地面压裂与井下钻孔对接联合抽采技术 被引量：2

14

作者 马钱钱 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2019年第6期70-73,共4页

针对我国高瓦斯矿井采用单一井下抽采或地面抽采方法,抽采达标时间长,难以满足高产高效需要的技术难题,进行了实验室水力致裂及数值模拟的理论分析,分析了裂缝扩展的影响因素,给出了地面压裂裂缝扩展理论计算方法,为地面压裂造缝、布孔... 针对我国高瓦斯矿井采用单一井下抽采或地面抽采方法,抽采达标时间长,难以满足高产高效需要的技术难题,进行了实验室水力致裂及数值模拟的理论分析,分析了裂缝扩展的影响因素,给出了地面压裂裂缝扩展理论计算方法,为地面压裂造缝、布孔设计等提供理论支撑,研究了地面压裂作业与井下抽采钻孔合理的时间和空间衔接关键参数,实现了地面压裂井与井下钻孔的安全对接和联合压抽,提升了矿井瓦斯抽采效率,有效地保障了矿井安全生产。 展开更多

关键词 地面压裂 裂缝扩展机理 压裂半径 时空关系 对接钻孔

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“两硬”煤层条件下综放开采煤岩全区双效弱化技术研究

15

作者 薛吉胜 《煤炭工程》 北大核心 2023年第12期5-10,共6页

针对马道头煤矿坚硬顶板特厚煤层综放开采顶煤回收率低的问题,采用理论分析、数值模拟、现场试验等方法,分析了顶板结构与顶煤受力状态的对应关系,揭示了顶煤空间破坏特征,评价了地面压裂双效弱化技术应用效果,结果表明:顶板结构根据顶... 针对马道头煤矿坚硬顶板特厚煤层综放开采顶煤回收率低的问题,采用理论分析、数值模拟、现场试验等方法,分析了顶板结构与顶煤受力状态的对应关系,揭示了顶煤空间破坏特征,评价了地面压裂双效弱化技术应用效果,结果表明:顶板结构根据顶煤受力状态将分为“组合短悬臂梁”+“铰接岩梁”混合承载结构、“组合短悬臂梁”单独承载结构、“铰接岩梁”单独承载结构,采取措施后,覆岩结构稳定性变差,覆岩破坏高度增大,厚层砂岩悬顶消失,超前支承压力峰值明显降低,顶煤完整性遭到破坏,弱化措施可以有效降低工作面回采期间厚层坚硬顶板引起的悬顶长度、应力集中程度及顶煤完整性,压裂影响区内,非来压期间,循环末阻力下降25.4%,来压期间循环末阻力下降15.3%,地面压裂后覆岩分层破坏程度较高,坚硬厚层岩层薄层化,顶煤回收率得到了提高,比未经地面压裂弱化顶煤时回收率增加了6.1%。 展开更多

关键词 地面压裂 顶煤弱化 顶板弱化 区域压裂 “两硬”煤层

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井地联合压裂长输管路支撑剂悬浮运移规律模拟研究 被引量：1

16

作者 李浩哲 姜在炳 +4 位作者 孙四清 朱传勇 范耀 郭勇 程斌 《煤田地质与勘探》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期34-43,共10页

井地联合压裂是煤矿井下长钻孔分段压裂的发展趋势之一,压裂液经地面压裂泵加压后通过地面贯通井、煤矿井下长输管路进入煤矿井下长钻孔实施大排量压裂。支撑剂在长输管路中的悬浮运移规律对于优化设计加砂参数、避免管路中砂堵具有重... 井地联合压裂是煤矿井下长钻孔分段压裂的发展趋势之一,压裂液经地面压裂泵加压后通过地面贯通井、煤矿井下长输管路进入煤矿井下长钻孔实施大排量压裂。支撑剂在长输管路中的悬浮运移规律对于优化设计加砂参数、避免管路中砂堵具有重要意义。通过室内实验评价压裂液的流变性能和携砂性能;基于欧拉-颗粒流理论构建数值模拟模型,研究水平管内支撑剂悬浮运移规律及其影响因素;探讨压裂液携带支撑剂运移的流态以及临界沉降流速的计算模型。结果表明:1%降阻剂的加入能够使活性水压裂液黏度提高3~5倍,支撑剂密度越小,压裂液黏度、砂比越高,支撑剂在压裂液中的沉降速度越小;支撑剂在水平管内的流动受到多因素的综合影响,压裂液流速越小,支撑剂密度和粒径越大,支撑剂在管道底部的沉积越严重,携砂效果越差;随着管路直径的增大,管道出口截面支撑剂体积分数最大的位置由管道中下部移动至管道底部,支撑剂流动对于管路的磨损加重;砂比越大,支撑剂间的相互作用越强,压裂液携砂能力降低;优选采用疏浚技术规范推荐的模型计算活性水携砂条件下的支撑剂临界沉降速度,随着管路直径的增大,所需的临界携砂排量呈指数式增大,提高压裂液黏度可降低携砂所需的临界排量。建立的携砂运移临界排量模型和总结的支撑剂运移规律可对管路直径和压裂液排量进行优化匹配,为井地联合压裂施工提供理论支撑。 展开更多

关键词 井地联合压裂 长输管路 支撑剂悬浮运移 携砂性能 欧拉-颗粒流 临界沉降速度 煤矿

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东汉时期的地震记录及其时空分布 被引量：1

17

作者 席境忆 《防灾科技学院学报》 2019年第3期90-95,共6页

目前对于历史时期地震史料的收集整理,学者往往只局限于“地震”“地动”等关键词的收集,却忽视了“山崩”“地裂”等相关字词记载,文章通过对《后汉书》“地震”“山崩”“地裂”记录的梳理,发现在东汉时期三者的概念互有交错,又相互... 目前对于历史时期地震史料的收集整理,学者往往只局限于“地震”“地动”等关键词的收集,却忽视了“山崩”“地裂”等相关字词记载,文章通过对《后汉书》“地震”“山崩”“地裂”记录的梳理,发现在东汉时期三者的概念互有交错,又相互区别。《后汉书》中的地震记载在有较强的时空规律,在空间上呈京师、甘青双中心“十”字型分布,时间上又呈现出中晚期多于早期的特点。早期地震活动的记载缺失,可能与档案散佚有关。 展开更多

关键词 东汉 地震 山崩 地裂 历史地震

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地面压裂井衰竭期井下接替抽采时空衔接关系研究

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作者 李阳 舒龙勇 +3 位作者 凡永鹏 郝晋伟 周建伟 何健 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期73-82,共10页

为了利用地面压裂形成的有利抽采条件进行地面压裂井衰竭期井下钻孔接替抽采,形成“地面压裂井超前治理+井下钻孔接替抽采”的井上下接替抽采模式,开展了地面压裂井衰竭期井下接替抽采的合理时空衔接关系研究。通过地面压裂井压裂裂缝... 为了利用地面压裂形成的有利抽采条件进行地面压裂井衰竭期井下钻孔接替抽采,形成“地面压裂井超前治理+井下钻孔接替抽采”的井上下接替抽采模式,开展了地面压裂井衰竭期井下接替抽采的合理时空衔接关系研究。通过地面压裂井压裂裂缝展布规律分析、地面压裂增透促抽效果井下考察及煤储层参数变化规律数值模拟等工作,掌握了潞安矿区地面压裂井的影响作用及有效影响范围,采用数值模拟方法分析确定了井下接替钻孔与地面压裂井的最优空间布置关系;基于地面压裂井排采曲线,并结合衰竭期井下钻孔接替抽采的需求,探讨了地面压裂井衰竭期的定义和划分方法,提出了地面压裂井衰竭期的判别指标及关键时间节点。研究结果表明:潞安矿区地面压裂井的有效影响范围为井周80 m,在该区域内储层压力可以下降50%左右,透气性系数可以增加0.77~1.40倍,井下接替钻孔单孔抽采纯量平均值可达53.68~131.67 m^(3)/d,提升了井下钻孔的抽采效率;当地面压裂井沿钻孔轴向上的位置固定时,则井下接替钻孔与地面压裂井的法向距离越短,抽采效果越好,当地面压裂井与接替钻孔的法向距离不变时,地面压裂井位于接替钻孔轴向中部位置时井下接替钻孔的抽采效果最好;将地面压裂井的产气速率作为衰竭期评判指标,潞安矿区地面压裂井衰竭期的判别指标临界值为产气速率200 m^(3)/d,对应的衰竭期时间节点为8~10 a。 展开更多

关键词 地面压裂井 衰竭期 井下接替抽采 时空衔接关系 产气速率

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高河矿地面水力压裂裂缝监测及其识别方法 被引量：8

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作者 张天军 宋爽 +1 位作者 刘超 王宁 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2015年第4期185-187,共3页

针对高河矿现采用的地面水力压裂工艺,结合煤诸层自身特点,根据微震监测系统监测到的微破裂时空分布规律,对压裂施工过程中采集的数据进行处理,识别压裂作业过程中产生的微震事件。对裂缝井周围产生的压裂裂缝的空间展布和裂缝的延伸进... 针对高河矿现采用的地面水力压裂工艺,结合煤诸层自身特点,根据微震监测系统监测到的微破裂时空分布规律,对压裂施工过程中采集的数据进行处理,识别压裂作业过程中产生的微震事件。对裂缝井周围产生的压裂裂缝的空间展布和裂缝的延伸进行分析,测量出压裂过程中微震事件产生的长度、高度、裂缝位置等信息。 展开更多

关键词 地面裂缝监测水力压裂 裂缝监测 微震监测系统

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煤矿地面水力压裂理论研究及应用

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作者 付军辉 《煤炭技术》 北大核心 2017年第11期154-156,共3页

利用弹性力学原理,建立了水力压裂力学模型,给出了起裂压力理论计算公式。从压裂后压裂液的滤失速度出发,推导出了压裂半径理论计算公式,提出了新的压裂工艺技术,给出了压裂参数。试验结果表明:压裂孔后平均抽采量较原始孔提高了33.14倍... 利用弹性力学原理,建立了水力压裂力学模型,给出了起裂压力理论计算公式。从压裂后压裂液的滤失速度出发,推导出了压裂半径理论计算公式,提出了新的压裂工艺技术,给出了压裂参数。试验结果表明:压裂孔后平均抽采量较原始孔提高了33.14倍,平均浓度较原始孔提高了44.28%,说明压裂后的增透效果较为显著。 展开更多

关键词 地面水力压裂 井下瓦斯抽采 压裂半径

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