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深部煤层原位保压保瓦斯取心技术装备及初步应用
1
作者
高明忠
宋杰
+6 位作者
崔鹏飞
李永程
李聪
李佳南
刘贵康
游镇西
史晓军
《煤炭科学技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期143-154,共12页
深部煤层瓦斯含量精准测定是矿井瓦斯灾害防治和煤层气高效开发利用的基本前提。煤层传统取心技术普遍采用开放式取心,需利用估算方法获得煤层取心过程中的瓦斯损失量,难以保证煤层瓦斯原位参数的准确性和有效性。基于“原位保真取心”...
深部煤层瓦斯含量精准测定是矿井瓦斯灾害防治和煤层气高效开发利用的基本前提。煤层传统取心技术普遍采用开放式取心,需利用估算方法获得煤层取心过程中的瓦斯损失量,难以保证煤层瓦斯原位参数的准确性和有效性。基于“原位保真取心”学术思想,开发了深部煤层原位保压保瓦斯取心技术,研制了深部煤矿原位保压保瓦斯取心器,并基于三维数值仿真对取心器外管、保压舱体结构与关键薄弱部件进行了强度校核。同时,依托自主研发的保压取心实验室模拟测试平台,测定并分析了保压控制器的保压能力,通过煤矿现场试验验证了取心器的可靠性。研究结果表明:自主研制的取心器具有保压能力强、保压时间长、防扰动性能稳定等优势;取心器在内部流体压力20 MPa和1000 N m扭矩作用下等效应力为121.1 MPa,远小于材料屈服强度,满足强度设计要求;取心器在20 MPa荷载作用下等效应力为63.9 MPa,满足强度设计要求;取心器整体在19.4 MPa压力条件内可持续稳定运行,可以满足大部分深部煤矿瓦斯测试需求;现场测试表明保压保瓦斯取心器的保压控制器闭合情况良好,现场取心率达100%。研究成果可为深部煤层瓦斯含量精准测定奠定理论、技术和装备基础,对于煤矿瓦斯灾害防治和煤层气勘探开发具有重要意义。
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关键词
深部
瓦斯
保压保瓦斯
保
压
取心
瓦斯
含量
煤层气开发
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职称材料
题名
深部煤层原位保压保瓦斯取心技术装备及初步应用
1
作者
高明忠
宋杰
崔鹏飞
李永程
李聪
李佳南
刘贵康
游镇西
史晓军
机构
深圳大学深地工程智能建造与健康运维全国重点实验室
深圳大学广东省深地科学与地热能开发利用重点实验室
四川大学水利水电学院
四川大学机械工程学院
四川大学深地工程智能建造与健康运维全国重点实验室
出处
《煤炭科学技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期143-154,共12页
基金
国家自然科学基金杰出青年科学基金资助项目(52225403)
国家重点研发计划资助项目(2023YFF0615400)。
文摘
深部煤层瓦斯含量精准测定是矿井瓦斯灾害防治和煤层气高效开发利用的基本前提。煤层传统取心技术普遍采用开放式取心,需利用估算方法获得煤层取心过程中的瓦斯损失量,难以保证煤层瓦斯原位参数的准确性和有效性。基于“原位保真取心”学术思想,开发了深部煤层原位保压保瓦斯取心技术,研制了深部煤矿原位保压保瓦斯取心器,并基于三维数值仿真对取心器外管、保压舱体结构与关键薄弱部件进行了强度校核。同时,依托自主研发的保压取心实验室模拟测试平台,测定并分析了保压控制器的保压能力,通过煤矿现场试验验证了取心器的可靠性。研究结果表明:自主研制的取心器具有保压能力强、保压时间长、防扰动性能稳定等优势;取心器在内部流体压力20 MPa和1000 N m扭矩作用下等效应力为121.1 MPa,远小于材料屈服强度,满足强度设计要求;取心器在20 MPa荷载作用下等效应力为63.9 MPa,满足强度设计要求;取心器整体在19.4 MPa压力条件内可持续稳定运行,可以满足大部分深部煤矿瓦斯测试需求;现场测试表明保压保瓦斯取心器的保压控制器闭合情况良好,现场取心率达100%。研究成果可为深部煤层瓦斯含量精准测定奠定理论、技术和装备基础,对于煤矿瓦斯灾害防治和煤层气勘探开发具有重要意义。
关键词
深部
瓦斯
保压保瓦斯
保
压
取心
瓦斯
含量
煤层气开发
Keywords
deep mining
coalbed methane
pressure and gas preserved
pressure-preserved coring
coalbed gas content
coalbed meth-ane production
分类号
TD712 [矿业工程—矿井通风与安全]
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题名
作者
出处
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1
深部煤层原位保压保瓦斯取心技术装备及初步应用
高明忠
宋杰
崔鹏飞
李永程
李聪
李佳南
刘贵康
游镇西
史晓军
《煤炭科学技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
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