中兴矿高瓦斯低渗透煤层水力压裂增透技术研究

来源 :煤炭科学研究总院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hulan2010
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
瓦斯作为一种清洁能源,若有效开采利用,不仅能缓解我国能源紧张局面,同时对瓦斯灾害防治及环境保护具有重大意义,是未来高瓦斯煤矿重点发展方向,符合国家能源发展“十三五”规划中有关建设节约、安全、高效、绿色的现代煤炭工业体系要求。我国煤层普遍具有渗透率低、瓦斯含量高、压力大的特点,导致煤层瓦斯抽采效率低,严重制约煤矿安全生产。目前高瓦斯煤矿一般采用常规密集布孔方式抽采瓦斯,此方式不仅在一定程度上消耗大量人力物力,同时还制约了煤矿产能。本文针对中兴矿高瓦斯低透气性煤层瓦斯抽采难题,对低渗透煤层水力压裂增透强化抽采瓦斯技术进行了研究。采用理论分析、数值模拟和现场试验相结合的方法,研究了低渗透煤层水力压裂增透机理,模拟分析了地应力差和孔间距对水力压裂裂缝扩展过程及增透效果影响,并对中兴矿现场水力压裂工艺进行了效果考察,为中兴矿高瓦斯低透气性煤层瓦斯抽采提供了技术支撑和理论依据。主要研究成果如下:(1)分析了瓦斯吸附、渗透影响因素和水力压裂后钻孔围岩破坏变形及应力分布,并研究了水力压裂裂缝扩展过程和影响因素。研究表明:煤层瓦斯吸附量和渗透性受煤层瓦斯压力和温度影响,压力越大,吸附量越大,渗透性越低;温度越高,吸附量越小。通过分析水力压裂后钻孔周围应力分布及压裂裂隙扩展规律,揭示了煤体破裂后钻孔周围形成破碎区、塑性区和弹性区分布;压裂裂缝扩展程度依次逐渐减小,水力压裂裂缝扩展主要受地应力大小和煤体抗压强度影响。(2)利用RFPA2D-Flow数值模拟分析了地应力差对水力压裂裂缝扩展过程及增透效果影响。模拟结果表明地应力差每增加2MPa,起裂压力至少降低1MPa。表明相同应力水平下,地应力差越大,煤体破坏越明显,起裂压力越小,垂直最小主应力方向裂隙发育越明显,渗透性越好;垂直地应力越接近水平地应力时,裂隙隙网复杂程度越高,发育越均衡。(3)利用RFPA2D-Flow数值模拟分析了孔间距对水力压裂裂缝扩展过程及增透效果影响。模拟结果表明压裂孔孔间距越大,两孔之间煤体应力叠加效应越弱,压裂裂缝贯通性越低。模拟孔间距为5m、6m、7m、8m、9m下煤层压裂渗透效果,得出双孔压裂煤层最大有效压裂影响半径为8m。钻孔间距为8m时,煤层达到最大压裂影响范围016m,x向最大渗流流量为340m3/(d·m),y向最大渗流流量为671m3/(d·m)。(4)对中兴矿进行了现场水力压裂工艺效果考察。现场试验表明,水力压裂卸压增透后,煤层透气性明显增大。得出抽采瓦斯浓度和抽采瓦斯流量分别提高3.6倍、2.7倍;水力压裂钻孔段内上覆北翼瓦斯治理巷掘进瓦斯涌出量降低26.98%;瓦斯含量经压裂抽采后降低显著,同比常规钻孔瓦斯含量降低18.5%;煤层瓦斯有效抽采半径为3m,水力压裂钻孔抽采时间缩短17天。水力压裂增透技术应用提高了煤矿瓦斯抽采效率,对煤矿安全生产具有指导意义。
其他文献
辽西北沙区生态脆弱,是三北防护林重点建设区,同时又是我国重要的花生产区,发展农林复合系统是稳定农业生长的同时充分发挥森林生态效益的有效途径。为配置农林复合系统提供木本植物材料,本文首先通过花生与林木复合系统配置模拟试验研究了桑树(Morus alba)、杨树(Populus)、樟子松(Pinus sylvestris)、文冠果(Xanthoceras sorbifolia Bunge)、沙棘(Hi
有着魏玛宪法之父之称的马克思韦伯认为,德国因该实行人民直选总统制,因为在德国只有直接选举出来的人才能代表人民的民意,而且,国家由人民专政就应该由人民直接选举出总统。
加筋土挡墙是一种新型的柔性结构,墙面变形是衡量施工控制情况的综合性指标,经多个工程的实践,已有了一套科学的、完善的、适用的控制措施。
众所周知,企业全面预算管理体系建设是否科学取决于该体系组织机构的编制、预算编制流程的设置、预算编制方法的选择和预算执行效果及考核分析的有效性。本文以DB采油厂全面预算管理体系为研究对象,首先详细阐述了全面预算管理体系及全面预算管理的基本理论,然后介绍了DB采油厂全面预算管理体系现状,并对其现状进行深入分析找出其存在的问题,针对存在问题设计相应优化方案,最后分析并提出优化方案实施的保障措施。设计优化
导致堤坝渗漏形成的原因多种多样,如何选择防渗施工技术一直都是困扰施工单位的问题之一,必须依据堤坝所处地理环境与堤坝结构及渗漏情况的不同而分别选择不同的防渗施工技术。
深化建筑业改革加强企业经济核算田岭党的十四届三中全会,就关于建立社会主义市场经济体制的若干重大问题作出决定。这个文件的颁布,必将加速改革开放和社会主义现代化建设的进
明年物价指数是多少“明年我国零售物价指数不可能控制在10%以内。”“只要措施恰当有力,完全能控制在10%以内。”这是参加“中国经济形势分析与预测”秋季座谈会的学者对1995年全国物价
<正>"十九大报告提出优先发展教育事业。作为高校教育管理者,我们要深刻学习领会贯彻习近平总书记关于高等教育的重要论述,落实十九大精神和全国高校思想政治工作会议精神,围
生态理念的企业管理是在科学发展观指导下的企业管理,这种管理必须实现从"小我"向"大我"、从"孤立"向"关联"、从"单向"向"多向"的思维方式转变。
文化差异与语言教学王秀英中国是世界上拥有英语学习者最多的国家,并且有着几十年的英语教学历史。传统的教学方法就是简单地传授学生一系列的规则,学生利用掌握了的规则造出一