ZY-89型钻孔煤层瓦斯压力测定仪的研制与应用

针对煤田地质勘探钻孔的特点,研制了新型的ZY-89型钻孔煤层瓦斯压力测定仪。介绍了该仪器的工作原理、结构及技术特点,及其在四川古叙煤矿区海风矿段等矿区的生产应用情况。     

ZY-73型瓦斯压力测定仪在贵州星宇煤矿煤层中的应用

本文从煤层瓦斯地质学意义和经济建设角度出发,结合煤层瓦斯压力测试设备、工作原理及压力曲线分析等方面,主要对前期准备工作、坐封位置的选择、测定仪下放速度的控制、封隔情况的把握、以及卸压环节的控制等步骤优化施工工艺,总结出一些有效的煤层瓦斯压力测试经验。此次测试在贵州息烽星宇煤矿ZK0602 M1煤层中进行,并取得了较好的成果。     

KZWY91—1000型钻孔瓦斯压力测定仪的应用

通过对山西省云台山5次瓦斯测压试验,系统介绍了钻孔瓦斯压力测定仪的结构、工作原理和测试程序。并从测压泥浆质量管理、提高封孔效果和把握卸压环节总结出一整套测试经验。分析了测试原理、各主要部件性能、成功率高低、经济效益等。     

钻孔煤层瓦斯压力测试及成果评价

该文简要介绍了ＫＺＷＹ９１－１０００型钻孔煤层瓦斯压力测定仪的组构及技术特征，测试钻孔应具备的地质条件；阐述了测试方法中应注意的问题；介绍了压力曲线评价标准，分析了影响瓦斯压力的主要地质因素；讨论了矿井和钻孔测试瓦斯压力恢复平衡时间相差较大的原因。     

钻孔瓦斯压力恢复法求解煤层透气性系数

煤层透气性系数可以准确评估煤层瓦斯的可抽采性能,指导煤层增透改造工艺。借鉴油气试井中的压力恢复曲线相关方法求解煤层透气性系数,建立适应于煤矿井下钻孔瓦斯流动的理论模型。采用半对数直线段分析方法,利用双对数、半对数压力恢复特征曲线,合理确定压力恢复曲线中期直线段起始点位置,准确计算中期直线段的斜率大小,继而计算煤层透气性系数。通过现场实例验证,并和径向流量法计算结果对比,其相对误差为13%~36.6%,平均误差为24.62%,验证了压力恢复曲线求解煤层透气性系数方法的可行性。     

松软煤层瓦斯钻孔失稳分析及动态密封技术

自驱修孔钻头是修复失效长钻孔的有效技术手段,为进一步提高修孔速度和瓦斯抽采效果,本文基于射流反冲理论,分析了射流反冲力与喷嘴参数的关系,构建了自驱修孔钻头旋转力学理论模型。采用LS-DYNA开展不同结构钻齿破煤过程,分析了不同钻进压力和扭矩作用下钻齿对煤体破坏形式和钻齿破煤体积变化规律,并开展了破煤实验验证数值模拟结果。形成了自驱修孔钻头参数确定方法,设计了自驱修孔钻头,并在郑煤集团超化煤矿22煤柱面底抽巷进行了工程实验。研究结果表明：(1)喷嘴张角α和偏心角β是决定钻进压力和扭矩分配的关键参数,通过调控张角和偏心角可实现钻进压力和扭矩的最优匹配。(2)相同钻进参数条件下,钻齿结构对破煤体积影响较大,阶梯钻齿破煤效果最优。在钻进压力为120 N、扭矩0.6 N·m时,阶梯型钻齿结构的修孔钻头能够实现钻进压力和扭矩最优匹配。(3)确定了最优修孔钻头结构参数为：钻头外径28 mm;后置喷嘴张角20°,偏心角90°;前置喷嘴张角90°,偏心角0°。(4)工程应用结果表明：瓦斯抽采纯量提高了1.96倍,瓦斯抽采体积分数提高了3.98倍,修孔速度提高了1.2倍。通过改进钻头动力参数及优化钻齿结构,设计的自驱修孔钻头在工程实践中达到了提高修孔速度和瓦斯抽采效果的目的。

     

钻孔瓦斯压力测定仪的研制与试验

在煤田勘探阶段,准确地掌握煤层瓦斯资料是经济合理地进行矿井设计的重要依据之一。但目前,在勘探阶段仍缺乏获得准确瓦斯资料的有效工具,以致造成一些勘探报告中没有瓦斯资料或所提供的瓦斯资料准确性较差。为此,我们在重庆煤炭研究所协助下研制了一种钻孔瓦斯压力测定仪（简称“测压仪”）,通过在勘探钻孔中测定煤层瓦斯压力参数的方法,以实现获得比较准确的煤层瓦斯含量的目的。试验证明,该仪器基本上是成功的。现将仪器及测量效果简介如下,供有关单位参考,不当或错误处希予批评指正。     

钻孔中煤层气压力测定结果的实用意义

通过对钻孔煤层气压力测试机理分析,肯定了该方法在煤层气开发评价工作中应用的可行性,并强调了测试中应注意的几个问题,举例分析了测试成果的应用效果。     

抽放瓦斯顺煤层长钻孔施工技术

介绍了抽放瓦斯顺煤层长钻孔试验情况。在试验中使用定向钻进技术施工了3个钻孔,有1个试验孔深度达509.03m,是目前国内最深的全煤层长钻孔,平均纯钻进时效24.4m/h。这些抽放孔的瓦斯涌出量均达到2.0~2.5m³/min。     

下伏煤层瓦斯压力消散数值模拟

平煤五矿己15煤层为低瓦斯煤层,下伏己16-17煤层为高瓦斯煤层,相对层间距比例1.0-4。己16-17煤层煤厚3.5m,为主采煤层。为降低己16-17煤层的瓦斯压力,实现安全高效生产,该矿以已15煤层为保护层,采用上保护层开采技术改变具有突出危险的煤层瓦斯赋存状态,降低被保护层的瓦斯压力。基于多孔介质流体流动理论,利用有限元数值模拟技术,模拟平顶山五矿超近上保护层的开挖过程,分析被保护煤层的瓦斯流动过程和煤层瓦斯压力的变化规律,论证保护层开采技术可以改变高突、高瓦斯煤层瓦斯赋存状态的可行性。     

泡沫泥浆孔内压力

探讨孔内压力计算公式，定义了孔内压力降低系数。计算出给定条件下不同孔深的压力、压降系数、泡沫泥浆密度，并作出曲线图，求出降压系数极大值及其适应孔深。     

贵州省岔河勘探区主采煤层瓦斯压力分析

分析岔河勘探区龙潭组主要煤层6号煤瓦斯压力的实测结果,及部分钻孔依据煤层瓦斯含量计算的瓦斯压力,得出该主采煤层瓦斯压力均大于煤层突出危险性指标的临界值0.74MPa,说明该区主煤层存在突出危险性。比较实测瓦斯压力与计算结果,认为计算结果偏小的原因与煤层瓦斯含量有关：一是在钻具提升过程中部分瓦斯逃逸,造成煤样解吸测定过程中累计解吸的气体量变小;二是气体损失存在误差;三是解吸化验时间过长,产生泄出现象,导致实测瓦斯含量偏小。     

大直径高位钻孔瓦斯抽放技术在特厚煤层矿区的应用

针对郭家河煤矿1303工作面瓦斯涌出量大、上隅角及回风流瓦斯超限的问题,通过对高位钻孔瓦斯抽放原理及参数进行分析计算,并结合工作面生产情况,应用实践了常规高位钻孔及大直径高位钻孔瓦斯抽放技术。实践结果表明,大直径高位钻孔抽放效果远胜于常规高位钻孔,并有效地解决了瓦斯超限问题,改善了工作面的安全生产状况。     

岩芯钻探中地层压力预测初探

地层压力变化是导致孔内情况复杂化的关键因素,地层压力预测是钻探施工中泥浆设计和事故防范的重要手段,合理预知地层压力情况有助于最大限度地解决深孔钻探中的复杂问题[1]。近年来,地层应力预测技术在国内外得到了广泛探讨,而传统的水压致裂地层压力测量方法仍然是简单实用的手段之一。通过云南某矿区复杂地层深孔钻探工程中的应用实例,验证了地层压力预测在绳索取心钻探工程上的合理性和可行性。     

山西煤层瓦斯分布规律研究

山西晚古生代含煤岩系是华北大型聚煤盆地的一部分,晚石炭世至中生代三叠纪为连续沉积,煤层埋藏深度、深成变质作用由北往南逐渐加深,生烃量也相应增多;燕山期是构造变形最为强烈的时期,也是侏罗纪聚煤盆地的形成期,大同、河东、宁武、沁水等4个聚煤(气)盆地构造格局基本形成,煤变质仍然是随埋深的加大而增高,属再次深成变质作用,煤化程度进一步加深,生烃作用持续发生;喜马拉雅期为强烈拉伸的构造环境,造就了山体整体抬升和雁行排列的新裂陷盆地的沉降。就山西煤层瓦斯而言,上覆基岩厚度是煤层瓦斯保存的主控因素,其次为岩浆活动、不同构造类型及水文地质条件等。区域岩浆热变质作用表现为在深变质作用背景上的叠加效应,山西境内的两个东西向高变质带与岩浆岩体的分布吻合,使阳泉矿区和晋城矿区成为煤层瓦斯(煤层气)开发利用基地;从聚气构造背景来说,封闭型构造使煤储层中瓦斯含量较高,如沁水盆地的沁南区、古交、邢家社、东社区以及河东盆地的石楼、大宁—吉县区、三交—柳林区,瓦斯含量在10～15m3/t或更高;开放型构造具有逸散煤层瓦斯的便利通道,瓦斯含量较低,如河东盆地的离石矿区、沁水盆地霍西构造区以及浑源、五台煤产地等。     

地勘时期煤层瓦斯与煤层气测试标准对比研究

基于现行的煤层瓦斯与煤层气测试标准,从适用范围、采样要求、仪器设备、解吸过程、残留气获取、损失气计算6个方面对比了煤层气、煤层瓦斯测试标准存在的差异,并从损失气、解吸气、残余气等三个方面分析了煤层气(煤层瓦斯)测试标准差异对测试结果的影响。分析结果表明损失气量是影响煤层气(煤层瓦斯)结果准确性的关键因素,但其受采样工艺影响较大,建议通过统一选择绳索取心工艺增加煤层瓦斯测试精度。     

Influence Mechanism of Mine Pressure on Coal Seam Gas Emission During Mining

Geotechnical and Geological Engineering - Gas is one of the main factors causing coal mine accidents in China. Understanding the mechanism of the influence of mine pressure on coal seam gas...     

六枝煤矿区化处矿井煤层气资源特征初步分析

化处矿井是六枝煤矿区瓦斯突出严重的矿井之一。主要开采7煤层。煤体自上而下形成条带状、粒状“二层”结构,由于褶曲影响,在背斜轴部煤层较厚,轴部煤层瓦斯含量高迭25．3m^3／t。本文论述了本区煤层气赋存的地质因素和控制因素,以及资源量和开发前景。     

基于煤层抽采的温室气体能源转化可行性研究

基于国家对清洁能源的需求,采用现场,实验室和数值分析等论证从煤层抽采温室气体能源转化的可行性。以平煤六矿为示范设计了抽采和利用方案,结果表明:煤层气井下抽采效果低于预期,需要进行改进。但从整体来看,煤层气抽采成本低,环境效益高,经过处理后,煤层气可以进行多种利用,商业前景好。煤层气转化能源综合利用具有一定的可行性。