三维旋转水射流扩孔增透技术装备及应用

发布时间：2018-02-20 17:31

  本文关键词： 瓦斯抽采 破煤机理 三维旋转水射流 扩孔 煤层增透　出处：《煤矿安全》2015年11期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：针对我国低透气性煤层抽采难题,研发出三维旋转水射流扩孔增透技术与装备。通过理论分析、数值模拟和现场试验研究发现:三维旋转水射流破煤以剪切破碎为主,合理布置扩孔钻孔可实现区域煤体整体卸压增透。潘四东矿井下试验结果显示,扩孔钻孔瓦斯抽采体积分数80.5%,纯瓦斯流量18.15 L/min,分别为常规钻孔的1.43倍,纯瓦斯流量为常规钻孔的1.72倍,提高72%,显著提高了低透气性煤层的抽采过程中的瓦斯浓度和抽采纯瓦斯流量,具有较好的增透效果,瓦斯抽采效果显著提高。
[Abstract]:Aiming at the difficult problem of coal seam extraction with low permeability in China, a three-dimensional rotating water jet reaming and anti-reflection technology and equipment are developed. Through theoretical analysis, numerical simulation and field test, it is found that the breaking of coal by three-dimensional rotating water jet is dominated by shear breakage. The test results of Pansidong coal mine show that the volume fraction of gas drainage in the borehole is 80.5, and the pure gas flow rate is 18.15 L / min, which is 1.43 times of that of the conventional borehole. The flow rate of pure gas is 1.72 times of that of the conventional borehole, which increases 72 times, and obviously increases the concentration of gas and the flow of pure gas in the extraction process of low permeability coal seams. It has a better antireflection effect, and the effect of gas extraction is obviously improved.
【作者单位】： 煤科集团沈阳研究院有限公司;煤矿安全技术国家重点实验室;
【基金】：国家科技重大专项资助项目(2011ZX05041-003) “十二五”国家科技支撑计划资助项目(2012BAK04B01)
【分类号】：TD712.6

【参考文献】

相关期刊论文 前6条

1 张文勇;张林华;;高压水射流煤岩钻进机理及效果影响因素分析[J];煤矿安全;2010年06期

2 梁运培,孙东玲,董钢锋;高压水射流扩孔技术的研究[J];煤炭科学技术;2001年10期

3 王耀锋;;三维旋转水射流扩孔与压裂增透技术工艺参数研究[J];煤矿安全;2012年07期

4 王耀锋;李艳增;;预置导向槽定向水力压穿增透技术及应用[J];煤炭学报;2012年08期

5 高中宁;李艳增;王耀锋;谢正红;;高压旋转射流在顺层钻孔强化抽采中的应用研究[J];煤炭技术;2014年07期

6 张遂安;;煤层气开发技术发展趋势[J];石油机械;2011年S1期

相关博士学位论文 前1条

1 姜文忠;低渗透煤层高压旋转水射流割缝增透技术及应用研究[D];中国矿业大学;2009年

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 马飞;高国华;王萍辉;王涛;张淼;;水射流土层扩孔技术及影响因素[J];北京科技大学学报;2008年06期

2 何清;孟贤正;程建圣;黄旭超;;高压水射流扩孔在石门揭突出危险性煤层中的应用[J];矿业安全与环保;2009年04期

3 马衍坤;刘泽功;田厚强;;煤岩水力压裂过程中钻孔应变发展特征的试验研究[J];安全与环境学报;2015年04期

4 陈学习;徐永;金文广;毕瑞卿;;低透气性煤层定向水力压裂增透技术[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2016年02期

5 张鹏;程丽;周汝洪;王艳华;;水力扩孔技术在深井石门揭煤防突中的应用[J];能源技术与管理;2011年01期

6 谢正红;王耀锋;段东;闫斌移;王海东;;高压水射流扩孔效果的研究[J];煤矿安全;2009年04期

7 李艳增;王耀锋;高中宁;谢正红;;水力割缝(压裂)综合增透技术在丁集煤矿的应用[J];煤矿安全;2011年09期

8 王从东;;高压水射流技术在煤矿安全生产中的应用[J];煤矿机械;2008年10期

9 刘萍;黄扬烛;;水射流技术的现状及发展前景[J];煤矿机械;2009年09期

10 季长江;蔺海晓;信凯;;瓦斯强化抽采措施的分析[J];煤矿开采;2011年06期

相关博士学位论文 前7条

1 梁运培;高压水射流钻孔破煤机理研究[D];山东科技大学;2007年

2 郝世俊;煤矿井下大直径定向钻孔的成孔工艺及瓦斯抽采效果研究[D];煤炭科学研究总院;2007年

3 左伟芹;前混合磨料射流磨料加速机理及分布规律[D];重庆大学;2012年

4 张嘉勇;高压小射流掏槽防突技术研究[D];中国矿业大学;2011年

5 陈向军;外加水分对煤的瓦斯解吸动力学特性影响研究[D];中国矿业大学;2013年

6 陈玉超;立井局部难冻地层差异冻结试验及强化传热机理研究[D];中国矿业大学（北京）;2014年

7 曾锐;滚筒式采煤机—高压水射流联合截割系统的设计与研究[D];中国矿业大学;2014年

相关硕士学位论文 前10条

1 高振周;煤矿井下水力冲孔快速消突的射流特性与防突机理研究[D];河南理工大学;2010年

2 张啸;高压水射流割缝的破煤机理及实验研究[D];辽宁工程技术大学;2009年

3 周杨洲;穿层水力冲孔技术的研究及应用[D];安徽理工大学;2011年

4 孙拣生;突出煤层底板水力冲孔消突技术研究[D];安徽理工大学;2011年

5 陈雷;低透气性高瓦斯煤层水力冲孔防突技术研究[D];安徽理工大学;2010年

6 夏永军;偏转水射流煤层钻孔的射流特性研究[D];煤炭科学研究总院;2005年

7 彭伟;低透气性煤层水力冲孔卸压抽采瓦斯试验研究[D];安徽理工大学;2012年

8 郭艺;大型煤层气田开发科技政策研究[D];合肥工业大学;2012年

9 刘英振;首山矿水力冲孔消突效果研究及方案优化[D];河南理工大学;2012年

10 陈延可;青东煤矿突出煤层水力冲孔消突试验研究[D];安徽理工大学;2013年

【二级参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 王固态,刘振华,李云珍,代荣和;提高煤层瓦斯抽放率的高能气体致裂技术研究[J];火炸药学报;2000年04期

2 赵旭生,邹银辉;岩石水平长钻孔抽放邻近层瓦斯的试验研究[J];矿业安全与环保;2000年S1期

3 周德永;回采面顶板覆岩卸压抽放瓦斯机理及合理参数研究[J];矿业安全与环保;2003年04期

4 孙培德,鲜学福,钱耀敏;煤体有效应力规律的实验研究[J];矿业安全与环保;1999年02期

5 许江,鲜学福,杜云贵,张广洋;含瓦斯煤的力学特性的实验分析[J];重庆大学学报(自然科学版);1993年05期

6 杨威;林柏泉;翟成;吴海进;李全贵;李贤忠;;水力压裂潜在危险及钻爆压抽一体化技术[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2011年01期

7 王瑞利;李斌;高强;;漏磁检测与超声波检测技术应用比较[J];管道技术与设备;2006年05期

8 傅雪海,秦勇,张万红;高煤级煤基质力学效应与煤储层渗透率耦合关系分析[J];高校地质学报;2003年03期

9 刘泽功;蔡峰;肖应祺;;煤层深孔预裂爆破卸压增透效果数值模拟分析[J];安徽理工大学学报(自然科学版);2008年04期

10 王靖涛;裁剪脉冲加载法研究[J];中国科学(A辑 数学 物理学 天文学 技术科学);1987年10期

相关博士学位论文 前3条

1 冯增朝;低渗透煤层瓦斯抽放理论与应用研究[D];太原理工大学;2005年

2 孙平;煤层气成藏条件与成藏过程分析[D];成都理工大学;2007年

3 姜文忠;低渗透煤层高压旋转水射流割缝增透技术及应用研究[D];中国矿业大学;2009年

相关硕士学位论文 前1条

1 简虎;磁记忆检测技术机理及其应用的研究[D];华中科技大学;2006年

，

本文编号：1519573