深部煤层原位保压取心技术原理与瓦斯参数测定研究进展

煤层原位瓦斯压力与瓦斯含量是深部煤矿安全生产与煤层气资源精准评估的关键参数。针对深部煤层原位瓦斯含量精准测定的技术难题,提出了原位保压取心与原位瓦斯含量和压力测试的全新原理,推导并建立了煤层原位瓦斯含量计算方法和考虑含水率及多气体组分影响的煤层原位瓦斯压力计算方法。根据矿井深部原位应力环境特点与多向取心工程需求,分别自主研发了重力式、弹力式和磁力式保压控制器,可实现任意角度保真取心。自主研制了集低扰动保压取心与样品含气量一体化测试技术与装备,可实现与保压取心器对接并解锁的原位样品转移、破碎与测试,解决了原位取心、样品转移过程中瓦斯量损失问题,大大提高了瓦斯含量测定的准确性,为精准测定深部煤层原位瓦斯压力及瓦斯含量提供了理论和技术支撑,以期降低瓦斯事故,提高高突矿井安全开采效率。

煤矿井下原位磁控多向保压取心原理与技术

获取煤岩体原位物理力学参数是煤炭资源开发的首要任务,瓦斯原位参数精准测量是实现煤矿安全开采的基本保障。针对煤矿原位瓦斯参数测不准的技术难题,结合煤矿井下取心的技术特点,创新提出基于磁力控制的多向保压取心技术构想。基于复合磁场特性,自主设计了磁控自触发保压控制器,优化了取心触发及密封结构,关键保压构件实现磁控非接触式自触发及自密封,提升保压触发的容错率。自主研制了多向保压取心性能测试平台,基于该平台验证了保压控制器在不同取心角度的良好触发能力及自密封能力。集成磁控保压模块,形成多向保压取心装备,通过实验室测试验证了该装备可在多个方向实现保压取心,且保压能力可以达到6 MPa,满足煤矿保压取心条件。研究成果为深部煤矿多向保压取心提供了技术支持,为保压控制结构设计提供了全新思路。

煤层瓦斯压力探测新技术在寺河煤矿瓦斯防治中的应用

寺河矿属于高瓦斯矿井,是煤层气综合开发的主要矿井之一,其煤层气开发主要分两部分,即地面煤层气井抽采与井下煤层钻孔抽采。抽采环节中对煤矿瓦斯的防治是煤矿安全生产的重要前提。本文探讨了煤层瓦斯压力探测新技术——煤层瓦斯原位探测仪在该煤矿瓦斯防治中的具体运用,该探测技术可以高效地检验瓦斯抽放效果,从而为预防瓦斯突出提供科学依据,也可为煤矿安全生产提供有力的保障。

煤层瓦斯原位探测仪在测定煤层瓦斯压力的应用

煤层瓦斯压力是评价煤层突出危险性与计算煤层瓦斯含量的一个重要指标。传统被动式测压测试数据准确,比较接近原始储层压力,但是存在测试时间长、测试仪器的不可重复使用性的不足。煤层瓦斯原位探测仪由水力密封装置、探测与存储装置和自动取样装置3部分组成。利用该仪器能够在钻孔中做到随钻随测,且具有可重复性使用的特点,不仅可准确测得某一深度的煤层瓦斯压力,记录压力随时间的具体变化,节省了测试时间和人力物力,在煤层瓦斯测压方面具有推广价值。

晋城寺河矿东区3^#煤储层流体压力特征研究

煤层瓦斯原位探测技术能够完整的记录煤层瓦斯流体的细节变化。利用煤层瓦斯原位探测技术,对寺河东四盘区3#煤储层流体压力进行测试。3#煤储层的宏观以及显微观察结果表明寺河3#煤储层裂隙系统具有很强的非均质性,抽放后的残留煤层瓦斯流体的运移具有明显的瞬时波动性;该残留气体的压力总体比较低。流体的运移在不同的煤岩体以及不同的裂隙发育带具有不同的特点,流体的压力变化也与裂隙带发育特征有关。