高河煤矿气相压裂强化增透瓦斯快速抽采技术研究

发布时间：2017-06-18 11:25

  本文关键词：高河煤矿气相压裂强化增透瓦斯快速抽采技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：气相压裂强化增透瓦斯快速抽采技术的核心是利用二氧化碳致裂器(二氧化碳开采器)瞬间产生高压气体作用于煤层,重新开启煤层原始割理和裂隙系统。通过高压爆破改变煤体基质孔隙结构特性,大幅度提高煤层透气性和渗透率,提高瓦斯抽采浓度、瓦斯纯流量、抽采速度和抽采率。本文通过对高河3#煤层瓦斯地质和瓦斯抽采现状的系统研究。在1305工作面分别制定了3种不同的试验方案,并做了工业性试验。试验期间对整个工作面的瓦斯抽采参数进行全面的监测和分析,考察气相压裂强化增透的抽采效果,重点是瓦斯抽采浓度和瓦斯抽采纯流量。试验共取得一下成果:1.试验钻孔瓦斯抽采浓度由普通钻孔的15%提高到了50%以上,提高3倍以上。单孔瓦斯抽采量由试验前的14m3/d提高到了150~278m3/d以上,提高了10~20倍。2.压裂区域试验钻孔抽采210天后,瓦斯含量由原来的11.73m3/t降低到了6.5m3/t,抽采率高达45%,实现了快速抽采和瓦斯综合治理的技术目标。3.气相压裂强化增透瓦斯快速抽采技术是煤矿瓦斯治理的一种新技术,它可以大幅提高瓦斯抽采浓度、瓦斯抽采纯流量和抽采率,快速降低煤层瓦斯含量和瓦斯压力,同时可以使煤层地应力重新分布,消除局部地应力集中状态,起到消突效果,使高瓦斯突出煤层变为低瓦斯煤层,保障安全开采。
【关键词】：气相压裂 卸压增透 快速抽采 透气性 渗透率
【学位授予单位】：河南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TD712.6
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 引言10-20
• 1.1 项目研究背景及意义10-12
• 1.1.1 项目研究的重要性和紧迫性10-11
• 1.1.2 本项目对安全生产重大事故防治的作用和意义11-12
• 1.2.低渗煤层瓦斯抽采国内外研究现状12-18
• 1.2.1 低透气性煤层瓦斯抽采仍然是煤矿瓦斯治理的重大技术难题12
• 1.2.2 开采解放层瓦斯快速抽采技术12-13
• 1.2.3 水力压裂强化增透瓦斯快速抽采技术13-14
• 1.2.4 水力割缝卸压增透瓦斯快速抽采技术14-15
• 1.2.5 水力冲孔卸压增透瓦斯快速抽采技术15-16
• 1.2.6 深孔控制预裂爆破强化增透瓦斯快速抽采技术16-17
• 1.2.7 目前瓦斯抽采技术存在的问题17-18
• 1.3 研究内容及预期目标18-19
• 1.3.1 主要研究内容18-19
• 1.3.2 研究预期目标19
• 1.4 技术路线19-20
• 2 矿井概况20-26
• 2.1 煤矿位置及交通20
• 2.2 井型、开拓方式及生产能力20-21
• 2.3 矿井通风和瓦斯21
• 2.3.1 通风方式21
• 2.3.2 矿井设计供风量21
• 2.3.3 矿井瓦斯等级21
• 2.4 矿井瓦斯地质规律21-26
• 2.4.1 3~#煤层瓦斯含量21-23
• 2.4.2 瓦斯赋存分布规律及预测23-26
• 3 矿井瓦斯抽采26-40
• 3.1 矿井瓦斯抽采参数26
• 3.2 矿井瓦斯抽采方法26-32
• 3.2.1 抽采瓦斯方法选择26-28
• 3.2.2 抽采参数的确定28-30
• 3.2.3 抽采钻孔布置及施工30-32
• 3.3 矿井瓦斯抽采现状32-40
• 3.3.1 E1305工作面瓦斯抽采现状32-37
• 3.3.2 高河全矿瓦斯抽采分析37-40
• 4 气相压裂增透瓦斯抽采实施方案40-50
• 4.1 气相压裂试验工作面瓦斯地质特征40-43
• 4.1.1 试验工作面E1305瓦斯地质概况40-43
• 4.1.3 试验工作面E1305水文地质情况43
• 4.1.4 试验工作面E1305通风情况43
• 4.2 气相压裂增透瓦斯抽采实施过程43-45
• 4.2.1 预抽采工作面密集钻孔段44-45
• 4.3 未抽采工作面原始煤体巷道段气相压裂试验45-46
• 4.4 掘进工作面气相压裂试验46
• 4.5 数据监测46-50
• 5 气相压裂瓦斯抽采效果分析50-74
• 5.1 瓦斯抽采支管路参数分析50-55
• 5.1.1 E1305辅助运输巷道支管路抽采效果分析50-51
• 5.1.2 E1305瓦斯排放巷道主管路抽采效果分析51-55
• 5.2 气相压裂单孔抽采效果分析55-71
• 5.2.1 E1305辅助运输巷道压裂单孔抽采效果分析55-60
• 5.2.2 E1305瓦斯排放巷道压裂单孔抽采效果分析60-71
• 5.3 掘进工作面压裂瓦斯抽采效果分析71-74
• 5.3.1 E1305胶带运输巷道迎头压裂抽采效果分析71-72
• 5.3.2 E1305回风巷道迎头压裂抽采效果分析72-74
• 6 结论和展望74-76
• 6.1 结论74
• 6.2 展望74-76
• 参考文献76-80
• 作者简历80-82
• 附表 182-87
• 附表 287-94
• 学位论文数据集94

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