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“三软”不稳定低透气性煤层采空区瓦斯综合治理技术研究 被引量：7
1
作者 刘三钧 林柏泉 +2 位作者 李全贵 孟凡伟 李贤忠 《中国煤炭》 北大核心 2010年第2期91-94,100,共5页
以瓦斯流动、瓦斯赋存规律为基础,运用三维模拟软件Flunt进行建模,分析了采空区瓦斯在立体空间范围内的分布特征。指出了"三软"不稳定煤层瓦斯综合治理的必要性,提出了以煤层高抽巷抽放为主,以高抽巷埋管抽放、高位钻孔抽放... 以瓦斯流动、瓦斯赋存规律为基础,运用三维模拟软件Flunt进行建模,分析了采空区瓦斯在立体空间范围内的分布特征。指出了"三软"不稳定煤层瓦斯综合治理的必要性,提出了以煤层高抽巷抽放为主,以高抽巷埋管抽放、高位钻孔抽放为辅的"一主两辅"的采空区瓦斯综合治理技术。 展开更多
关键词 Flunt模拟 地透气性煤层 一主两辅 瓦斯综合治理
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低渗透煤层钙基材料静态压裂增透技术实验研究 被引量：4
2
作者 李瑞超 唐一博 +1 位作者 薛生 王俊峰 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2016年第12期4-7,共4页
增加低渗透煤层透气性是防治矿井瓦斯灾害、提高煤层气资源的开采的关键技术之一。简要分析了静态爆破剂压裂理论与破碎机理,以氧化钙、萘系减水剂、缓凝剂等材料配置新型静态爆破剂,通过正交试验确定最佳配比,并对其效果进行了测定;研... 增加低渗透煤层透气性是防治矿井瓦斯灾害、提高煤层气资源的开采的关键技术之一。简要分析了静态爆破剂压裂理论与破碎机理,以氧化钙、萘系减水剂、缓凝剂等材料配置新型静态爆破剂,通过正交试验确定最佳配比,并对其效果进行了测定;研究了爆破孔形状对压裂效果的影响。结果表明：研制的新型静态压裂材料作用6 h可使型煤开裂,产生的裂纹最大可达到16.33 mm,具有良好的增透潜力;自制的静态爆破剂配比为90份生石灰、3份萘系减水剂、5份有机糖类缓凝剂、水分30-40份爆破效果最佳;且通过对比压裂孔形状,发现矩形和三角形孔开裂效果优于圆孔。 展开更多
关键词 静态压裂 钙基材料 瓦斯抽采 低渗煤层 煤层增透
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碎软低渗煤层顶板水平井分段压裂煤层气高效抽采模式 被引量：146
3
作者 张群 葛春贵 +6 位作者 李伟 姜在炳 陈家祥 李彬刚 吴建国 巫修平 刘嘉 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期150-159,共10页
碎软低渗煤层的煤层气高效抽采一直是制约我国煤层气产业化发展和煤矿瓦斯灾害防治的技术瓶颈。以安徽淮北矿区芦岭煤矿8号碎软低渗煤层为研究对象,通过开展现场调研、分析测试、理论分析、水力压裂物理模拟和数值模拟等工作,提出了碎... 碎软低渗煤层的煤层气高效抽采一直是制约我国煤层气产业化发展和煤矿瓦斯灾害防治的技术瓶颈。以安徽淮北矿区芦岭煤矿8号碎软低渗煤层为研究对象,通过开展现场调研、分析测试、理论分析、水力压裂物理模拟和数值模拟等工作,提出了碎软低渗煤层的煤层气顶板岩层水平井分段压裂高效抽采模式,揭示了该模式下水力压裂裂缝的扩展延伸规律及控制机理,构建了该模式实施的主要工艺流程。研究结果表明:顶板岩层相对脆性、裂缝扩展压力较高,碎软煤层相对塑性、裂缝扩展压力低。在顶板岩层水平井进行套管射孔和水力压裂,顶板岩层中产生的压裂裂缝,在垂向上向下扩展伸延并穿入碎软煤层;同时在水平方向上也快速扩展延伸,由此产生的牵引作用撕裂下部碎软煤层形成较长的压裂裂缝。数值模拟结果显示,在给定的压裂施工参数条件下,顶板岩层中压裂在碎软煤层中形成的压裂裂缝长度,是直接在碎软煤层中压裂形成的压裂裂缝长度的6.7倍。碎软煤层和顶板岩层中形成的这些压裂裂缝在后续加砂压裂过程中被充填,成为煤层气从下部煤层向顶板岩层水平井运移的导流通道。显然,采用这种抽采模式,碎软低渗煤层可以获得良好的压裂改造效果。研究成果应用于淮北矿区芦岭煤矿煤层气顶板岩层水平井抽采示范工程,取得了很好的产气效果,水平井单井曾连续3,6,12个月平均日产气量分别为10 358,9 039,7 921 m^3,截至2017-11-16,已累计产气500万m^3,日产气量仍在3 200 m^3以上,创造了我国碎软低渗煤层的煤层气水平井气产量的新记录。 展开更多
关键词 煤层气 碎软低渗煤层 顶板岩层水平井 分段压裂 高效抽采模式 裂缝扩展规律 工程应用
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我国低透气性本煤层增透技术现状及气爆增透防突新技术 被引量：35
4
作者 赵宝友 王海东 《爆破》 CSCD 北大核心 2014年第3期32-41,共10页
提高煤层的透气性是高瓦斯低透气性矿井瓦斯灾害防治的根本措施。采用文献综述的方法,对我国高瓦斯低透气性本煤层采用的大孔径钻孔、密集交叉钻孔、水力冲孔、水力割缝、水力压裂、深孔爆破等主要技术的增透效果进行评述,指出了各增透... 提高煤层的透气性是高瓦斯低透气性矿井瓦斯灾害防治的根本措施。采用文献综述的方法,对我国高瓦斯低透气性本煤层采用的大孔径钻孔、密集交叉钻孔、水力冲孔、水力割缝、水力压裂、深孔爆破等主要技术的增透效果进行评述,指出了各增透方法的优劣及适用性。在充分借鉴深孔爆破和水力压裂增透技术的优点之上,提出了采用高压气体爆破致裂进行高瓦斯低透气性本煤层增透防突的新技术,即气爆增透技术;基于理论分析,揭示了气爆增透新技术的冲击震裂和尖劈压裂增透机理,指出了支撑气爆增透技术工程实践应开展的基础研究工作。 展开更多
关键词 高瓦斯低透气性煤层 煤体增透 气爆技术 高压气体 应力波
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碎软低渗煤层顶板水平井分段压裂裂缝扩展规律及控制机制 被引量：23
5
作者 巫修平 张群 《天然气地球科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期268-276,共9页
碎软低渗煤层的煤层气地面抽采,多年来一直是制约我国煤层气产业化发展和煤矿瓦斯灾害防治工作的技术瓶颈,也是世界性技术难题。通过建立表征碎软低渗煤层顶板水平井分段煤层气抽采模式的地质—工程模型,采用数值模拟的方法,开展了顶板... 碎软低渗煤层的煤层气地面抽采,多年来一直是制约我国煤层气产业化发展和煤矿瓦斯灾害防治工作的技术瓶颈,也是世界性技术难题。通过建立表征碎软低渗煤层顶板水平井分段煤层气抽采模式的地质—工程模型,采用数值模拟的方法,开展了顶板水平井压裂裂缝扩展规律的研究,揭示了碎软低渗煤层顶板水平井压裂裂缝垂向上不仅完全能穿层进入沟通煤层,而且由于裂缝在顶板岩层中的脆性主导性扩展造成"拉扯"作用带动煤层中的裂缝共同横向扩展,在碎软煤层中形成的裂缝比直接对碎软煤层压裂形成的裂缝要长的多,压裂增产效果更好。同时,现场工程试验也验证了煤层顶板水平井压裂对碎软煤层的增产改造效果。我国晚古生代煤田碎软低渗煤层分布广泛,高瓦斯突出矿井众多。该研究成果对于这类煤层的煤矿区煤层气地面抽采,尤其是突出煤层的掘进煤巷条带瓦斯地面快速预抽和区域瓦斯消突,瓦斯灾害防治,具有借鉴和指导作用,应用前景良好。 展开更多
关键词 碎软低渗煤层 顶板岩层 水平井 分段压裂 裂缝扩展
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碎软煤层底板梳状孔分段压裂抽采瓦斯技术 被引量：7
6
作者 杜天林 姜在炳 +4 位作者 张俭 舒建生 李贵红 牟全斌 贾立龙 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2021年第1期107-113,共7页
为提高煤层的瓦斯抽采效果,以阳泉矿区15#碎软煤层为研究对象,对煤层及其底板岩层特征进行分析,融合煤层底板梳状长钻孔和分段水力压裂技术,形成针对各个梳状分支孔的分段压裂方式,并理论分析了该方式水力压裂裂缝扩展延伸规律。试验研... 为提高煤层的瓦斯抽采效果,以阳泉矿区15#碎软煤层为研究对象,对煤层及其底板岩层特征进行分析,融合煤层底板梳状长钻孔和分段水力压裂技术,形成针对各个梳状分支孔的分段压裂方式,并理论分析了该方式水力压裂裂缝扩展延伸规律。试验研究了满足分段压裂技术要求的梳状长钻孔设计与施工工艺,构建了基于裸眼封隔器+滑套投球分段压裂工具组合的压裂参数设计和压裂施工工艺流程,最终形成梳状长钻孔主孔长度534 m,分支孔5个,主孔下入分段压裂工具串490 m,实现了4个分支孔分段压裂,单段最大注水量611 m^(3),最大泵注压力17.18 MPa;与常规的穿层钻孔瓦斯抽采技术对比,试验后瓦斯抽采浓度提高了10.53倍,百米钻孔瓦斯抽采量提高了2.02倍。 展开更多
关键词 碎软低透气性煤层 梳状长钻孔 分段压裂 裂缝扩展规律 瓦斯抽采
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碎软低渗煤层顶板水平井条带瓦斯预抽技术 被引量：7
7
作者 张东亮 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2019年第4期72-76,共5页
针对贵州西部煤矿区井下瓦斯抽采难度大、安全性低等问题,将地面抽采先进技术应用于煤矿瓦斯治理,开展碎软低渗煤层顶板水平井条带预抽技术方法研究。以对江南煤矿为例,通过井位优化布置、井眼轨迹设计、定向射孔和分段压裂等工艺流程研... 针对贵州西部煤矿区井下瓦斯抽采难度大、安全性低等问题,将地面抽采先进技术应用于煤矿瓦斯治理,开展碎软低渗煤层顶板水平井条带预抽技术方法研究。以对江南煤矿为例,通过井位优化布置、井眼轨迹设计、定向射孔和分段压裂等工艺流程研究,抽采工作面和掘进条带的煤层瓦斯,并通过储层数值模拟和编绘残余瓦斯含量分布图对抽采效果进行描述。预测结果显示,顶板水平分段压裂井抽采影响范围成条带状分布,并随抽采时间的持续以井眼为中心向两侧扩展,抽采强度随距井眼距离的增大逐渐降低,连续抽采5年,综合抽采率可达32%,掘进条带瓦斯含量可降至8 m^3/t以下。 展开更多
关键词 瓦斯抽采 碎软低渗煤层 顶板水平井 条带预抽 “先抽后建”
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高应力低渗透煤层深孔爆破增透机理与效果 被引量：4
8
作者 王海东 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2012年第B10期17-21,共5页
采用Hoek-Brown(HB)准则转化得到的等效Mohr-Coulomb(MH)准则表征煤体的本构特性,建立了高应力煤层深孔爆破的有限差分动力数值计算模型。通过数值解与理论解的对比验证了FLAC3D动力模块模拟爆炸应力波在煤岩体介质中传播规律的有效性... 采用Hoek-Brown(HB)准则转化得到的等效Mohr-Coulomb(MH)准则表征煤体的本构特性,建立了高应力煤层深孔爆破的有限差分动力数值计算模型。通过数值解与理论解的对比验证了FLAC3D动力模块模拟爆炸应力波在煤岩体介质中传播规律的有效性。在爆炸应力波、爆生气体单独作用下以及两者共同作用下,对高应力煤层深孔爆破致裂增透过程进行了3种工况的动力数值模拟,通过模拟得出深埋高应力煤体深孔预裂控制爆破影响的主要因素及作用机理。 展开更多
关键词 高应力低渗透煤层 深孔爆破 爆炸应力波 爆生气体
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气爆卸压增透防治井筒揭穿煤层突出的数值模拟研究
9
作者 邹高鹏 舒芹 +3 位作者 陈亮 李佳音 张宝安 赵宝友 《爆破》 CSCD 北大核心 2016年第4期60-64,共5页
爆破震动卸压增透抽采瓦斯是消除井筒揭穿低透气性煤层煤与瓦斯事故的根本措施。采用有限差分数值模拟的方法,研究了气爆冲击震动卸压范围对井筒揭穿煤层卸压增透防突效果的影响。结果表明:当冲击震动卸压范围较小时,井筒揭穿卸压煤层后... 爆破震动卸压增透抽采瓦斯是消除井筒揭穿低透气性煤层煤与瓦斯事故的根本措施。采用有限差分数值模拟的方法,研究了气爆冲击震动卸压范围对井筒揭穿煤层卸压增透防突效果的影响。结果表明:当冲击震动卸压范围较小时,井筒揭穿卸压煤层后,煤层无支承压力增高区的出现;当卸压范围较大时,则依次出现支承压力三区,且支承压力增高区的宽度有随卸压范围的增大而增加的趋势;冲击震动卸压存在一临界卸压范围,当卸压范围超过该临界范围时,煤层支承压力曲线由单峰特征转变为内外双峰特征,且外峰值小于内峰值,内峰值还明显小于无卸压和不超过该临界范围卸压范围时支承压力单峰值,还能使支承压力增高区向煤岩体深部转移,显著降低井筒揭穿瓦斯煤层发生煤与瓦斯突出动力灾害发生的频度及强度,为气爆冲击卸压防治井筒揭穿煤层突出的工程应用提供参考。 展开更多
关键词 高瓦斯低透气性煤层 煤与瓦斯突出 气爆技术 卸压范围
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