【摘 要】
：
为解决常规水压裂缝受地应力影响,导致扩展形态单一、 易在裂缝两侧遗留增透空白带等问题,结合脉冲射流破煤岩特点与缝槽-孔隙水压联合诱导裂缝定向扩展作用,研究了煤矿井下脉冲射流割缝控制压裂技术.通过冲击应力波效应分析了脉冲射流充分利用水锤压力高效破碎煤体割缝机理,阐明了脉冲射流割缝控制压裂大幅增加煤层透气性原理,明晰了脉冲射流割缝压力、割缝控制压裂实施压力和压裂钻孔封孔长度等关键参数,探讨了割缝控制压裂技术的工艺流程,并在逢春煤矿开展了割缝控制压裂、常规压裂和钻孔抽采三种现场试验,对比考察了三种方式的煤层瓦斯
【机 构】
：
中煤科工集团重庆研究院有限公司, 重庆 400037;国家煤矿安全技术工程研究中心, 重庆 400037
论文部分内容阅读
为解决常规水压裂缝受地应力影响,导致扩展形态单一、 易在裂缝两侧遗留增透空白带等问题,结合脉冲射流破煤岩特点与缝槽-孔隙水压联合诱导裂缝定向扩展作用,研究了煤矿井下脉冲射流割缝控制压裂技术.通过冲击应力波效应分析了脉冲射流充分利用水锤压力高效破碎煤体割缝机理,阐明了脉冲射流割缝控制压裂大幅增加煤层透气性原理,明晰了脉冲射流割缝压力、割缝控制压裂实施压力和压裂钻孔封孔长度等关键参数,探讨了割缝控制压裂技术的工艺流程,并在逢春煤矿开展了割缝控制压裂、常规压裂和钻孔抽采三种现场试验,对比考察了三种方式的煤层瓦斯抽采效果.现场试验结果表明:由于缝槽卸压和孔隙压力场的存在,脉冲射流割缝控制压裂能降低煤层压裂时的实施压力;通过分析压裂后不同距离煤体瓦斯含量和含水率变化规律,得出割缝控制压裂技术比常规压裂的影响范围更远,提高约33％;煤层实施割缝控制压裂后单孔瓦斯抽采纯量为0.034m3/min,较常规压裂和传统钻孔抽采技术提高了3.7倍和10.6倍,瓦斯抽采汇总浓度约为73％,提高了1.7倍和2.25倍.
其他文献
文章介绍了大海则煤矿高盐矿井水综合处理工程的详细设计,分析大海则煤矿与化工分公司各自厂区的公用条件、用水情况、煤矿高盐矿井水水质情况,对比各主要工艺流程及工艺特点,将整个高盐矿井水处理工艺分段布置,完成了一套先进、经济的煤矿高盐矿井水处理的综合利用,保证了大海则矿井及选矿厂项目运行期间排放的矿井水得到有效的处理;该工艺路线的选择与布置可提高蒙陕地区周边煤矿、煤化工的高盐矿井水的综合利用.
为了对复杂水文地质条件下掘进巷道顶板含水层富水性进行探查,保障巷道的安全掘进,在巷道掘进前采用井下长距离定向钻探技术对巷道顶板含水层进行超前探测,结合钻孔钻进过程中水量实时观测资料,圈定了巷道顶板含水层的富水异常区;针对钻孔水量衰减曲线确定了巷道顶板复合含水层水力联系的空间差异性.经过实践验证,长距离定向钻孔可以更加准确地圈定掘进巷道顶板含水层的富水异常区,同时还可以查明顶板复合含水层的水力联系特征,并且对顶板含水层地下水向巷道渗流起到了显著的截流作用.结果表明:长距离定向钻探技术在复杂水文地质条件下掘进
结合我国露天矿山无人驾驶卡车系统开发及应用现状,梳理了露天矿山无人驾驶场景、技术及系统架构.分析了露天矿山协同作业场景,包括3种道路形态及6种露天矿设备协同作业场景.总结了无人驾驶定位、感知及路径模型算法技术及无人驾驶系统平台架构和作业流程.无人驾驶系统的开发建设投入应用,是大型露天矿山实现智能化的一个重要组成部分.
针对宁东银星二号煤矿首采工作面因背斜构造影响呈“刀把型”布置需要在开采过程中进行窄、宽面对接的特殊情况,结合工作面开采条件和设备配套状况,设计了工作面对接技术流程并进行了工程应用.研究及实践结果表明,完成工作面安全快速对接需要严格按照准备、调整、合茬、调试等四个阶段实施.对接过程中的精细测量和精确控制纠偏是顺利实现工作面安全对接合茬的关键,并贯穿了工作面对接的整个过程.具体实施时,通过细化工作面对接工作量,严格执行工作面对接技术流程,合理组织施工作业,实现了工作面快速安全高效的对接,为矿井正常有序的生产打
为解决白坪煤矿低透气性构造软煤瓦斯抽采质量差的问题,理论分析了影响低透气性构造软煤瓦斯抽采效果的主控因素,提出了基于封孔工艺、“钻孔修复+二次卸压增透”的穿层钻孔瓦斯抽采成套工艺技术体系.通过优化封孔工艺、“钻孔修复+二次卸压增透”新工艺技术现场应用,使得瓦斯抽采平均浓度提高了约1.41～1.85倍,单孔平均瓦斯抽采量提高了约3.11～3.85倍,证实了该工艺技术在白坪煤矿低透气性且应力敏感性强的全层构造软煤瓦斯抽采中的优势,旨在为该类煤层瓦斯抽采新工艺技术大面积推广应用提供相应的技术支撑.
针对赵庄煤矿工作面回采过程瓦斯治理现状,通过分析工作面回采过程中的瓦斯来源和涌出规律,结合工作面巷道布置实际设计,设计施工高位钻孔抽采技术、横川闭墙埋管抽采技术,增加底抽巷闭墙埋管抽采技术,对顶板裂隙带积聚瓦斯、垮落带积聚瓦斯、下邻近层上涌瓦斯进行针对性精准抽采.进一步分析得到工作面回采过程中三种分源联合立体抽采技术的抽采浓度、抽采纯量变化规律,验证了三种抽采技术在瓦斯治理中主要作用,并给出了三种抽采技术的最佳抽采混量.通过运用新的分源联合立体抽采模式,使得U形通风方式下的日产万吨的松软煤层高产工作面上隅
针对复合顶板沿空巷道煤柱合理尺寸难以确定及支护困难等问题,以泊江海子矿3-1煤层一面三巷布置的工作面为工程背景,采用理论分析和现场实测的方法,研究工作面回采后煤柱应力的分布规律.现场实测结果表明,工作面回采后煤柱应力沿侧向可分为低应力区和高应力区,低应力区距采空区边缘距离为14.5m,高应力区距采空区边缘距离为14.5～20m,最大应力峰值为29MPa,考虑到煤层裂隙发育、煤壁片帮等因素,综合确定沿空掘巷煤柱宽度为9m.同时结合具体地质条件进行沿空掘巷支护方案设计及矿压观测,巷道支护实践表明,试验巷道采用
切顶卸压自动成巷技术能大幅提高采区煤炭采出率、 降低巷道掘进率,为进一步扩大该技术的试用性范围、完善其应用体系,以益新煤矿43073工作面缓倾斜厚煤层拱形断面回风巷为例,开展该地质条件下的技术应用研究.在对倾斜及缓倾斜煤层切顶成巷技术应用难点进行分析的基础上,对试验工作面留巷切顶进行设计,并采用数值模拟方法对切顶效果进行模拟验证;对缓倾斜厚煤层拱形断面上巷切顶留巷配套适应性技术进行总结,设计得到各项技术的关键参数;于试验工作面进行了实践验证,留巷变形及工作面矿压监测显示留巷整体变形量较小,切顶卸压效果明显
急倾斜特厚煤层赋存条件非常特殊,为揭示急倾斜特厚煤层开采过程中灾害的致灾机理,基于COMSOL Multiphysics数值模拟软件对乌东煤矿45#急倾斜特厚煤层水平分段开采条件下,岩体及煤体的应力演化规律进行数值模拟研究,研究结果表明:煤层顶板附近的岩层应力较大,靠近煤层底板处的岩层应力变化不大;覆岩局部区域内产生了应力集中现象;工作面煤体的应力集中多分布在靠近顶板处的煤体,而靠近底板处的煤体其应力集中程度较顶板小;工作面煤体的轴向应力的分布分为塑性区、弹性区和原岩应力区三个区,工作面煤体沿走向方向上的
为解决煤矿井下低矮变形巷道围岩安全高效治理施工中缺乏专用可靠设备的难题,通过分析设备施工特点和功能需求,研制了可实现无线接收器与无线遥控器相互通信的WP Z-45/700LY型煤矿用远控修复机,并分析了修复机工作装置、液压系统、远控系统、履带车体的组成及工作原理.最后,在顾桥煤矿底鼓治理施工中进行应用,结果表明,远控修复机的电控系统性能稳定、可靠、响应速度快,基于此,总结出一套便于破碎锤和侧卸铲斗互换并补打锚杆(索)施工的作业工艺,为类似煤矿巷道底鼓远程治理施工技术与装备的开发提供借鉴.