煤矿区瓦斯三区联动立体抽采技术的研究和实践

为解决单一煤层瓦斯抽采技术难题,针对晋城矿区实际,基于瓦斯抽采、煤炭开采时空接替关系,通过理论研究和工程实践,提出了适合高瓦斯矿区特点的三区联动立体抽采模式,形成了高瓦斯矿区瓦斯抽采技术体系,显著提高了高瓦斯矿区瓦斯抽采水平和矿井安全效益。     

抽采利用技术在煤矿瓦斯防治中的有效应用

为了有效解决单一煤层瓦斯抽采的技术难题,结合晋城矿区的实际情况,在瓦斯抽采、煤炭开采施工接替关系的基础上,借助理论研究和工程实践,提出最为适合高瓦斯矿区特征的三区联动立体抽采技术,最终形成高瓦斯矿区瓦斯抽采技术体系,极大地提升高瓦斯矿区瓦斯抽采水平及矿井的安全效益。     

CO_2气相压裂瓦斯综合治理技术在潞安矿区的应用

文章对气相压裂技术在潞安矿区的高瓦斯难抽采煤层快速掘进、高瓦斯难抽采回采工作面高效抽采、回采工作面坚硬顶板弱化及高瓦斯、突出煤层卸压消突快速揭煤中的试验情况进行了总结,试验结果显示:气相压裂瓦斯综合治理技术工艺简单、可靠易行、安全、综合成本较低,可大幅度提高瓦斯抽采率和抽采速度,降低煤层瓦斯含量和瓦斯压力,在全国同类瓦斯地质条件的高瓦斯、突出矿井具有良好的推广前景。     

煤矿瓦斯三区联动立体抽采技术的研究和实践

文章围绕煤矿瓦斯三区联动立体抽采技术展开论述。根据工作实际,解决矿区进行瓦斯抽采、煤矿开采中面对的单一煤层进行抽采瓦斯工作中常见的难题,提出了采用适合高瓦斯区域的三区联动的立体抽采模式。该模式对于提高煤矿高瓦斯矿区瓦斯抽采水平以及提高矿井安全和经济效益具有积极的参考价值。     

淮南矿区先抽后采的瓦斯治本技术

阐述了高瓦斯含量的淮南矿区卸压开采抽采瓦斯理论与技术、松软煤岩巷道围岩控制理论与技术和高瓦斯复杂地质条件下矿井设计的理念与技术，介绍了淮南矿业集团在瓦斯安全高效开采及综合利用领域的主要成果及其取得的经济效益和社会效益。     

黄陵一号煤矿定向长钻孔瓦斯预抽数值模拟研究

为保证黄陵一号煤矿高瓦斯中厚煤层高效安全回采,采用定向长钻孔对煤层瓦斯进行预抽,通过Fluent数值模拟软件,对不同抽采时间、抽采半径、抽采负压、渗透率条件下预抽煤层瓦斯效果进行模拟,得到不同模拟方案下的瓦斯压力分布及抽采量的变化规律,为黄陵矿区高瓦斯中厚煤层瓦斯预抽参数确定提供了一定理论依据。309进风顺槽现场抽采效果表明定向长钻孔瓦斯预抽可有效降低煤层瓦斯含量,保证工作面安全回采。     

基于抽采半径考察的回采工作面瓦斯预抽钻孔优化设计

为了解决高瓦斯长推进距离回采工作面各区域瓦斯预抽时间极不均衡的问题,提出了基于抽采半径考察的回采工作面瓦斯预抽钻孔优化设计方案：采用瓦斯储量法对回采工作面瓦斯预抽钻孔有效抽采半径进行考察,得出工作面瓦斯预抽钻孔不同预抽时间的有效抽采半径,将高瓦斯长推进距离回采工作面按瓦斯预抽时间长短的不同划分为若干个区块,每个区块瓦斯预抽钻孔根据其有效抽采半径设计钻孔间距,预抽时间长的区块钻孔间距较大,预抽时间短的区块钻孔间距较小,实现工作面瓦斯抽采达标的同时最大限度的减少钻孔工程量。现场应用结果表明,2311回采工作面采用优化的瓦斯预抽钻孔设计方案,钻孔工程量减少约7万m,节约工作面瓦斯预抽时间约15d,并且在开采期间实现了瓦斯抽采达标和安全回采,高瓦斯长推进距离回采工作面采用基于抽采半径考察的回采工作面瓦斯预抽钻孔优化设计方案,取得了良好的技术经济效益。     

淮南矿区瓦斯综合治理技术体系研究

对淮南矿区"三高一低"(高地应力、高瓦斯压力、高瓦斯含量及低渗透性)煤层群,石门揭煤工作面、煤巷掘进工作面及回采工作面分别采用不同瓦斯抽采方法,实施大面积保护层卸压开采,辅以卸压瓦斯抽采,矿区瓦斯综合治理取得明显成效。     

淮南矿区瓦斯卸压抽采理论与应用技术

基于淮南矿区高瓦斯煤层群开采条件,运用卸压开采及采场采动裂隙O形圈卸压瓦斯抽采理论,提出了一系列钻孔或巷道抽采卸压瓦斯方法;研究分析了开采卸压层时瓦斯抽采技术、上向卸压瓦斯抽采技术、下向卸压瓦斯抽采技术,采用煤层气开采消突试验方法有底板岩巷穿层钻孔条带预抽瓦斯、顺层钻孔预抽本煤层瓦斯、地面钻井压裂预抽瓦斯,这些方法广泛应用于淮南矿区生产实践,建立起了卸压开采瓦斯抽采工程体系.结果表明:自1998 年以来矿井杜绝了瓦斯爆炸事故发生,百万吨死亡率由4.01降低到0.18,2009年瓦斯抽采量达3.2亿m3,矿井瓦斯抽采率达到53%,采煤工作面瓦斯抽采率达到90%以上;使高瓦斯突出煤层转变为低瓦斯无突出危险煤层,同时抽采出的瓦斯作为绿色能源,减少大气污染.     

高瓦斯矿井采煤工作面采前瓦斯抽采达标评判执行问题探讨

高瓦斯矿井不同采煤工作面因实际抽采条件的差异,在采前瓦斯抽采达标评判实施过程中存在部分评判流程依据模糊,以及不同条件下评判执行方法混乱等问题。为了使行业法规在执行过程中更具合理性和操作性,结合高瓦斯矿井煤层瓦斯赋存及抽采技术条件,针对特殊条件下预抽必要性、预抽钻孔控制范围评价、抽采时间均衡性评价、采前评判参数布置等抽采达标评判执行过程中遇到的问题进行了分析与探讨,提出了有针对性的执行意见与建议,并进一步补充、完善了高瓦斯矿井瓦斯抽采达标评判工艺流程。     

湖南钨矿资源开发利用水平分析

钨作为不可再生的稀缺资源,普遍用于工业、机械制造、科技、国防电力电子、石油化工、国防军事等诸多领域.由于独特的性能和稀有的储藏量,钨矿也是极为重要的战略资源.开展钨矿开发利用水平评价,对提高我国矿产资源利用效率,减少对环境扰动,增强我国资源保障能力具有重要意义.本文从设计开采回采率、设计选矿回收率、实际开采回采率和实际选矿回收率建立数学模型,计算了湖南省钨矿开发利用水平,梳理了湖南省钨矿开发现状.计算结果表明,湖南省9座钨矿山的开发利用水平指数均超过了 100,且加权平均高达104.88,说明该省钨矿资源开发利用整体水平较高.     

湖南煤层气地面钻井抽采技术展望

在煤层气地面抽采技术日趋成熟的今天,湖南高瓦斯煤矿因"先抽后掘、先抽后采"生产停滞不前。将矿井瓦斯作为一种洁净能源开发利用,既解决了制约煤矿生产的安全问题,又为社会提供了新的能源。文章从煤层气生成、储存理论及抽采技术的发展入手,探讨了科学理论与具体实际的有机统一,以省内高瓦斯矿区煤层气开发利用为目的,以求煤层气地面抽采技术有一个新的提高,以加速湖南煤炭工业的发展。     

沁水盆地煤系非常规天然气共生聚集机制

沁水盆地煤系非常规天然气(煤系"三气")资源丰富,研究煤系非常规天然气的共生聚集机制有助于天然气资源的综合利用。依托煤系有机地化与储层物性相关测试数据,分析了煤系非常规天然气的生烃物质基础与储层特征;基于典型钻孔的沉积序列、岩性组合和气测资料,建立了三类煤系非常规天然气共生模式并探讨了其在层序格架内的分布特征;通过成藏过程和成藏动力分析,评估了盆地内煤系非常规天然气的共采前景。研究认为:沁水盆地煤系非常规天然气生烃物质基础雄厚,天然气生成、运聚的宏观动力条件和储层条件时空配置得当,共生成藏条件良好;石炭-二叠系山西组与太原组发育"三气"共生和两种"二元"气藏共生组合,联合勘探开发前景较好,页岩气和致密砂岩气单独开发风险较大。     

湖南煤炭资源开发利用现状与对策

湖南作为中部经济崛起的重要省份,要保持经济稳步增长,必需有充足能源作为保障。湖南是我国南方缺煤省份,具典型的"缺煤少气无油"特点。因此,根据本省实际情况,研究合理开发利用煤炭资源,寻找新型替代能源,为经济发展提供可靠的能源保障具有十分重要的战略意义。本文在分析湖南省煤炭资源开发利用方面存在的主要问题的基础上,提出了相应的对策和建议。     

贵州省煤矿瓦斯抽采技术装备现状与展望

针对松软低透煤层需应对瓦斯治理问题与如何应用瓦斯抽采装备的科学难题,基于贵州省瓦斯抽采技术装备取得的代表性成果,选取典型矿井介绍了定向和大功率钻机及瓦斯抽采成套附属装备现状,总结概括了其适用条件、使用过程中存在的优缺点,并对瓦斯抽采效果进行了评价。从支管抽采瓦斯浓度、钻孔的孔深、支管抽采瓦斯浓度衰减速度指标侧面反映ZDY-6000LD（F）定向钻机使用效果优于ZDY-4000LR大功率钻机。通过贵州省瓦斯抽采技术装备存在的问题,提出对定向钻机升级改造、随钻测量设备的开发与煤岩智能判别机制分析、定向钻机联合孔代巷技术进行瓦斯抽采研究以及基于钻孔大数据云技术的理论模型等研究方向进行概述,对贵州省煤矿抽采技术与装备发展进行展望。研究为未来矿井工业实现由劳动密集型向智能化、自动化等特点的技术密集型转变提出新的技术路径。     

海石湾地区瓦斯赋存规律分析与防治利用

为了揭示瓦斯赋存的地质规律,探讨煤层气开发利用前景,寻找瓦斯防治与利用途径,基于地质资料、瓦斯测试结果与近年煤层气测试成果,对海石湾地区主要可采煤层煤二层的瓦斯分布特征与煤层含气性、地层物性特征等进行了研究。结果表明:海石湾地区瓦斯赋存越靠近东、北部越大,靠近F19断层CO2含量增大,CH4与C2-C4含量则是在海石湾煤矿与韩家户沟-马家台勘查区交界处达到峰值,区内存在煤层气赋存的有利区块。该区地层抽排条件好,宜采取已建矿井地面瓦斯排采与勘查区先抽气、后采煤的方法进行开发,综合考虑瓦斯变害为利、变废为宝的利用途径。研究为该区与周边区域采取针对有效的瓦斯防治与利用措施提供了依据。     

沁水煤田下霍井田煤系沉积环境及聚煤规律研究

下霍井田位于华北聚煤盆地中部,含优质的二叠纪煤层。针对沁水煤田下霍井田煤系的沉积环境和聚煤规律开展研究,根据沉积特征,研究了煤系沉积环境及垂向演化;通过煤系及煤层顶底板沉积特征、煤层厚度变化、煤岩组分、煤中灰分硫分等分析了聚煤环境及煤层、煤质变化的影响因素。研究认为,太原组为本溪组填平补齐基础上的聚煤期泥炭沼泽—碳酸盐台地—瀉湖—三角洲—碎屑“废弃”相沉积组合,显示典型的海陆交互相约代尔旋回,属正常的海进海退沉积;山西组为太原组海侵末期形成的泥炭沼泽—三角洲旋回沉积,煤层形成于海侵减弱、陆源碎屑尚未增强的过渡时期,是聚煤期植被控制下发育的动态泥炭沼泽在碎屑贫化的基础上泥炭纯净累积演化而成;成煤期后,河流下切冲刷破坏泥炭层。该研究成果对于煤炭资源的可持续发展以及提高煤炭资源开发和利用的效率具有重要的理论与实践意义。     

采动裂隙带瓦斯运移规律分析

采场覆岩裂隙和瓦斯运移规律是我国高瓦斯矿井瓦斯治理的重要研究对象,分析了多孔介质性质与工作面瓦斯涌出来源,得出采动裂隙带具备多孔介质的性质,为瓦斯的运移和流动提供理论基础;工作面瓦斯主要由采空区瓦斯涌出以及煤壁与落煤的瓦斯涌出组成。然后采用Fluent数值模拟软件,模拟分析了采动裂隙带瓦斯运移规律,得出大量的瓦斯积聚回风侧,该位置也是瓦斯抽采的理想位置;随着采空区逐渐被压实,在四周位置,形成了一个动态的裂隙圈“O”型圈,卸压瓦斯也积聚在“O”型圈位置。研究为类似条件下瓦斯抽采提供了借鉴。     

煤层气井水力压裂伴注氮气提高采收率的研究

最大限度地提高CH4气体初始解吸压力是提高其采收率的重要途径之一。针对我国"低压"煤储层的临储压力比小、初始解吸压力低、活性水压裂效果不甚理想的现状,系统分析了水力压裂伴注N2增能压裂提高采收率的机理,结合施工现场情况,设计了水力压裂伴注N2增能压裂煤储层工艺参数。屯留井田水力压裂伴注N2增能压裂与常规活性水压裂的临界解吸压力对比表明:水力压裂伴注N2能提高煤层气井排采初期的临界解吸压力,在其他条件相同的情况下,一定程度上能提高煤层气井的采收率。     

山西采煤采气一体化开发模式探讨

由于煤层气资源与煤炭资源共伴生的赋存特点,以及煤炭、煤层气矿业权设立的时序差异,导致山西省煤炭与煤层气矿业权呈现重叠区块多、重叠面积大的特点。为实现山西省采气采煤的有序衔接,在兼顾煤炭、煤层气矿业权人合法权益的基础上,促进煤炭、煤层气资源合理开发利用,促进双方矿业权人合理解决资源利用与安全互保等问题,本文通过对"晋城模式""三交模式""中联-阳煤模式"等山西省现有采煤采气一体化开发模式进行分析对比,从合作模式、开采时序、保障措施等方面,为矿业权人提供新的采煤采气一体化参考建议。