超厚煤层定向钻孔瓦斯抽采负压优化研究

为了解决保德煤矿井下定向钻孔抽采瓦斯浓度低、抽采有效期短的问题,采用理论分析、数值模拟和现场实测相结合的方法,优化保德矿定向钻孔抽采负压。结果表明:保德矿81310回风区域定向钻孔在抽采负压为13kPa时,抽采期内瓦斯浓度平均达到88%,抽采瓦斯纯量平均为2.48m~3/min,抽采效果最佳。     

坪上煤矿瓦斯抽采系统管网优化

针对坪上煤矿现有抽放系统井下高负压抽采钻孔负压不足、抽采管网阻力大、抽采系统资源错配等问题,按照投入产出最优化原则,计算管网阻力,优选抽采管路管径,新增地面管道井,优化地面井下管网切换,优化后使管网阻力降低了7 646 Pa,抽采钻孔负压提高至15 kPa,实现了抽采泵与管网的多级切换,提高了抽采与瓦斯利用效率,保障了瓦斯抽采达标。     

井下定向钻孔与地面“U”型井组直井对接技术

为了提高地面煤层气井组抽采效率,验证对接钻孔来实现煤层瓦斯的立体式联合抽采的可能性,以保德煤矿施工完成的1个主孔孔深为1 544 m对接钻孔为实例,介绍了对接钻孔轨迹的设计方法、设计原则和孔深结构,研究了对接连通技术和定向钻孔轨迹控制技术,分析了对接钻孔与地面"U"型井组直井的联合抽采效果。结果表明:煤矿井下与地面"U"型井直井对接钻孔可以提高地面煤层气井组抽采效率,对煤矿的瓦斯治理和高效开发利用具有示范意义。     

煤矿区钻探技术装备新进展与展望

我国煤层气资源非常丰富。在煤矿区,煤层气(瓦斯)开发具有增加洁净能源供给、提高煤矿安全生产保障能力、减少温室气体排放等多重效益。地面钻井开发与井下钻孔抽采是煤矿区煤层气(瓦斯)开发的基本途径,同时也是煤矿区应急救援的主要手段。本文介绍了煤矿区地面煤层气开发新技术装备,大直径钻孔施工技术与装备及井下中硬、松软煤层和岩层瓦斯抽采钻孔成孔技术与装备。在此基础上分析了在新形势下煤矿区煤层气(瓦斯)抽采钻孔成孔技术和装备发展需求,为我国煤矿区煤层气(瓦斯)钻孔成孔提供借鉴。     

一种新的煤矿井下瓦斯抽采钻孔封孔方法

文章介绍了一种新的煤矿瓦斯抽采钻孔封孔方法,对其封孔原理、封孔工艺和封孔效果方面进行了论述,通过在李村煤矿井下瓦斯抽采钻孔封孔现场试验,提高了煤矿井下瓦斯抽采钻孔封孔质量和施工效率,降低了封孔材料成本,对煤矿井下瓦斯抽放钻孔封孔有一定的参考作用。     

澳大利亚煤层气开发现状

为了改善煤矿的安全生产状况,获取洁净能源,煤层回采前必须降低吨煤的瓦斯含量.澳大利亚通过研制相关设备、仪器,采用煤矿井下和地面抽放相结合的方法,有效降低了煤层瓦斯含量.在地面瓦斯抽放钻孔的施工中,采用对接井设计是提高地面瓦斯抽放的有效方法.通过抽放,煤层回采前,瓦斯降到9 m3/t以下,二氧化碳含量降到5 m3/t以下,并结合地面采空区抽放以及煤矿井下风排瓦斯,确保煤矿的安全生产.2004-2005年,澳大利亚采煤业的百万吨死亡率降为零.地面瓦斯抽放对接井的设计与施工方法值得学习和借鉴,以提高我国地面瓦斯抽放的效率,降低抽放成本.     

水平分支井技术在抽采目的层瓦斯中的应用

为解决潞安矿区某矿主采3#煤层瓦斯含量高的难题,提出了水平分支井技术地面负压抽采与井下瓦斯抽采钻孔相结合的抽采技术思想。在N2202工作面实施瓦斯地面抽采试验水平井组施工项目,通过试验井组的共同作用实现瓦斯的快速抽放,为高瓦斯矿井实现边采边抽和解决矿井瓦斯隐患提出了很好的方式。     

保德煤矿预抽瓦斯巷道布置最佳方案确定

针对保德煤矿8~#煤层深部区域瓦斯压力大、含量高等问题,提出实施预抽瓦斯巷道提前布置预抽钻孔进行瓦斯抽采技术。根据保德煤矿采掘部署情况,提出底板巷、地面钻孔及区段煤巷等3种预抽瓦斯巷道布置方案。通过对3种方案的经济和技术比较,结果表明,采用区段煤巷布置方案无论在经济上还是技术上都较底板巷和地面钻孔合理,且符合保德煤矿实际现状。     

羽状千米长钻孔抽采效果考察试验

探讨了羽状千米顺层长钻孔区域性预抽煤层瓦斯的特点和优越性,结合煤层瓦斯抽放理论,分析了钻孔瓦斯流量与负压及钻孔长度的关系,指出千米钻孔工艺是针对高瓦斯矿井区域性防突措施和井下煤层气开采的一种新型抽采技术。在山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司寺河煤矿西轨措施巷1号和2号千米钻孔的应用研究表明：区域煤层瓦斯预抽率可达42%以上,且在煤层透气性系数和抽放负压条件相对不变的前提下,钻孔越长,百米钻孔初始瓦斯流量就越大,衰减系数随之减小,相同的时间内抽采率亦相应升高。     

低阶厚煤层立体分层抽采瓦斯技术及应用

低煤阶煤层气资源受到了越来越多的关注,有望成为新的研究热点和煤层气勘探开发新领域。基于神东煤炭集团保德煤矿主采的8号煤层属典型的结构复杂低阶厚煤层的特点,开展了低阶厚煤层立体分层抽采瓦斯技术的研究。通过对矿井原有封孔工艺的改进,应用煤矿井下钻孔抽采瓦斯效果预测平台,优化8号煤层回采工作面瓦斯预抽钻孔的布孔工艺,进一步应用井下双向立体交错钻孔联合抽采瓦斯工艺实施回采前的工作面瓦斯治理,使之形成立体分层抽采瓦斯的格局。工程应用结果表明,应用低阶厚煤层立体抽采瓦斯技术可有效降低煤层瓦斯含量,使工作面实现回采前的瓦斯抽采达标。试验期间,累计抽采瓦斯量1 651.93万m³,瓦斯的预抽率达58.96%。     

煤矿区煤层气三区联动立体抽采理论与模式

为了实现煤矿区煤炭与煤层气2种资源的安全高效协调开发,基于煤炭开发时空接替规律,将煤矿区划分为规划区、准备区、生产区3个区间,分别采用地面钻井排采、地面与井下联合抽采以及本煤层钻孔抽采等不同的瓦斯抽采技术以保证煤炭安全高效生产。根据煤矿安全生产容许最高瓦斯含量数学模型、煤层瓦斯压力数值模拟模型和煤层气立体抽采优化专家系统,创立了三区联动的区域递进式立体抽采模式（晋城模式）,提高了煤炭资源采出率,实现了煤矿瓦斯井下抽采和地面原位抽采2个独立产业模式的有效衔接,解决了煤层气开发与煤炭开采的时空矛盾。     

井上下联合抽采瓦斯技术浅析

井上下联合抽采瓦斯是一项煤矿瓦斯治理的新技术,具有减少煤矿瓦斯灾害和节约利用资源的优点。本文介绍了地面、煤矿井下以及井上下联合抽采瓦斯技术,对各种抽采瓦斯的方法进行了简要的论述。井上下联合抽采瓦斯的应用结果表明:采用地面压裂和井下联合抽采技术,克服了低渗煤层地面压裂效果差的缺陷,降低了抽采成本和瓦斯治理费用,为中小煤矿瓦斯抽采和区域治理提供了有效手段,同时释放了突出矿井产能。因此,具有一定的综合效益,是煤炭与煤层气开发的发展趋势。     

对江南煤矿井上下立体化抽采工艺分析

为了解决对江南煤矿“先抽后建”以及煤与煤层气协调开发的问题,根据对江南煤矿采掘部署以及首采煤层M78煤体结构好、气含量高、渗透性较好的特点,对首采面提出了地面水平井和丛式井相结合的方式进行高效地面预抽瓦斯,而对较晚开采的备用面和准备面采用丛式井地面预抽方式。模拟显示,地面抽采5年后,首采面M78煤层瓦斯有了大幅度降低,最高降低幅度超过50%。在地面预抽后井下采用底板排水巷定向长钻孔抽采技术,实现井上下立体化抽采。该工艺降低了煤矿瓦斯治理投资,提高了煤炭安全生产的效率,同时可充分有效地利用煤层气资源。     

煤矿瓦斯精细化抽采及系统建设

针对目前煤矿低浓度瓦斯抽采问题,尤其是由于瓦斯浓度低而带来的管道输送安全隐患,通过借鉴地面煤层气开发排采过程中“连续、平稳、缓慢”的降压排采工艺,分析了煤矿瓦斯抽采钻孔、煤层增透、管路系统、抽采设备等各个环节所采取的措施和存在的问题,提出通过科学化的钻孔抽放参数设计、分源分区域抽放的独立单元化智能管理、动态大范围智能反馈可调的抽放泵站建设,实现以煤矿瓦斯高浓度抽采、煤矿瓦斯高效安全治理为目的的煤矿瓦斯精细化抽采系统建设方案和方法。     

告成矿瓦斯抽放技术实践

通过对告成煤矿井下炮采工作面瓦斯抽放技术的实践,讨论瓦斯抽放钻孔负压、流量、浓度三者间关系,提出布置钻场、钻孔的合理化建议,以提高矿井瓦斯抽放效果,对促进矿井安全生产具有重要意义。     

基于能量理论的瓦斯抽采系统优化研究

以山西潞安集团五阳煤矿为例,将该矿现有南丰工业区旧地面固定瓦斯抽采系统进行优化,保留原有低浓度瓦斯发电系统,扩建新地面瓦斯抽采泵站,采用2套管路分别建立高、低负压瓦斯抽采系统。在井下采用管路增压本煤层瓦斯强化抽采技术,有效提高了井下瓦斯抽采管路负压,缩短了本煤层瓦斯预抽时间,实现矿井瓦斯分源抽采,有效地解决了高瓦斯低透气性煤层采掘工作面瓦斯超限与瓦斯突出的问题。     

地面多分支水平钻井与井下钻孔对接预抽瓦斯技术

针对现有的地面水平定向钻井开采煤层气及煤矿井下钻孔预抽煤层瓦斯受时间和空间限制的问题,提出了地面多分支水平钻井和井下钻孔对接预抽瓦斯技术,并在沙曲煤矿24307工作面对多分支水平钻井对接井下钻孔进行应用研究,对接后,瓦斯抽采钻孔XC01的产气量达6 000~7 000m2/d,瓦斯体积分数达95%;XC02的产气量基本稳定在12 000 m3/d左右,平均瓦斯体积分数达到了91.05%;大幅提高了单井产气量和瓦斯抽采效率。     

高产高效综放工作面瓦斯治理技术与实践

以保德煤矿81306综放工作面为例,介绍了高产高效综放工作面主要采用的通风稀释瓦斯、顺层钻孔抽采瓦斯、采空区抽采瓦斯、高位钻孔抽采瓦斯和上隅角瓦斯治理等瓦斯综合治理技术措施,实现了高产高效综放工作面的安全回采,彻底解决了工作面瓦斯问题,为类似矿井及综放工作面瓦斯治理提供了一定的经验。     

余吾煤业地面瓦斯抽采井排采效果分析

余吾井田于2006年开始施工地面煤层气排采工程,试验实施较为有效的为采前瓦斯预抽放系统(37口井)3号煤层压裂排采工程,通过该工程有效降低了试验区域煤层瓦斯含量,有利于后期井下采煤时快速掘进及快速回采,对潞安矿区相关矿井地面瓦斯超前抽放和煤层气开采具有借鉴意义。     

高位抽放钻孔在保德煤矿81502工作面的应用

为解决保德煤矿工作面回采过程中回风隅角瓦斯浓度大的问题,在81502工作面施工试验性高位钻孔进行瓦斯抽放。根据瓦斯抽放数据对高位钻孔瓦斯抽放效果进行了比较分析,对保德煤矿五盘区高位钻孔的最佳布孔参数进行了优化,提高了瓦斯抽放效果,确定了五盘区高位钻孔的抽放参数,高位抽放钻孔可以作为保证矿井安全生产的有效手段。