基于工作面全覆盖的地面瓦斯高效抽采模式研究

发布时间：2024-04-27 00:20

　　针对煤层碎软、渗透性低、工作面瓦斯抽采难度大且效率低的问题,提出两端对接分段压裂顶板水平井组的工作面瓦斯抽采全覆盖模式。选取淮北煤田宿县矿区某矿井为例,依据研究区地应力与工作面展布特征,结合研究区内瓦斯地质条件及煤层力学性质分析,利用交叉偶极子声波测井方法优选水平井水平段布置方位,采用Fracpro PT的压裂模拟技术确定水平井水平段距离7₁煤层的范围,即布置在煤层顶板2m以内;采用抽采模拟技术对研究区试验工程进行预测,结果显示,抽采3 a后工作面的瓦斯含量和压力都大幅度降低,达到了工作面瓦斯抽采全覆盖的要求。提出的抽采模式为国内类似地质条件煤矿地面瓦斯高效抽采提供一种手段。

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【部分图文】：

图１工作面全覆盖瓦斯抽采模式示意??Ｆｉｇ．?１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｇａｓ?ｄｒａｉｎａｇｅ?ｍｏｄｅ?ｗｉｔｈ?ｆｕｌｌ??ｃｏｖｅｒａｇｅｏｆ?ｗｏｒｋｉｎｇ?ｆａｃｅ??

采模式。??２工作面瓦斯抽采全覆盖模式??２．１抽采方式??ＩＩ７Ｊ３工作面沿走向布置，长约１?７３０ｍ，宽??约１９５?ｍ，煤层顶板以泥岩为主。由于常规Ｕ型??顶板水平井存在托压问题，水平段延伸距离不超过??１０００?ｍ，且沿碎软低渗煤层水平钻进存在“钻穴”问??题，难以成孔［....

图２工作面水平井井位布置??Ｆｉｇ．２?Ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ?ｌａｙｏｕｔ?ｏｆ?ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ?ｗｅｌｌ?ｔｒａｊｅｃｔｏｒｙ?ｉｎ??ｗｏｒｋｉｎｇ?ｆａｃｅ??

组水平井??组，极大地增加了瓦斯治理的成本和时间。??依据水平井技术特点和工作面布置情况，设计??３?口井的水平井组模式（图１），即两口顶板水平井都??对接同一口排采直井。３?口井的抽采范围基本可覆??盖整个工作面，不仅节省了１口排采直井施工工程??费用，而且有助于井组集约化管理....

图４宿县矿区Ｘ煤矿７Ｊ３工作面Ｈ２水平井压裂缝产状??Ｆｉｇ．４?Ｈ２?ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ?ｗｅｌｌ?ｐｒｅｓｓｕｒｅ?ｆｒａｃｔｕｒｅ?ｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅ?ｍａｐ?ｉｎ??

０万ｍ３?（图６）。??探煤技术，在无法判断轨迹延伸方向与煤层顶板走??势的空间关系时，有控制地降低井斜角小于煤层视??倾角，确保井眼位于煤层以上〇．５￣２．０?ｍ内。同时采??用“大排量、大规模、高前置液比、中砂比”活性水??压裂技术和复合支撑剂工艺，对２?口水平井共计??２０....

本文编号：3965077