地面钻井抽采卸压煤层及采空区瓦斯的流量计算模型

以神华宁夏煤业集团乌兰煤矿地面钻井瓦斯抽采系统为研究背景,根据质量守恒和能量守恒定律,建立了确定地面钻井抽采卸压煤层及采空区瓦斯流量的数学模型,采用该模型对乌兰煤矿保护层开采区域钻井抽采的不同瓦斯源的流量进行了计算,结果表明,2、3号卸压煤层瓦斯抽采量占总抽采量的52.0%～89.1%,充分反映了保护层开采具有显著的卸压效果。

地面钻井抽采卸压瓦斯的试验研究

为缩短瓦斯抽采工程工期、降低瓦斯治理成本,高效抽采上被保护层的卸压瓦斯,在淮北芦岭煤矿开展了地面钻井抽采卸压瓦斯的工程应用试验研究。论述了地面钻井抽采卸压瓦斯的技术原理及抽采卸压瓦斯的地面钻井基本结构。根据试验结果,地面钻井共抽采10个月,累计抽采瓦斯量2.484Mm3。瓦斯抽采分为增长期、产气高峰期和衰减期3个阶段,其中,产气高峰期历时4个月,瓦斯抽采浓度为60%～90%,平均抽采量达10.6m3/min。配合其他抽采措施,对应中组煤的瓦斯抽采率达70.6%,残余瓦斯含量降为5.2m3/t,残余瓦斯压力降为0.53MPa,消除了中组煤的突出危险性。最后对地面钻井卸压瓦斯抽采效果的影响因素进行了分析。

地面钻井抽采采动卸压瓦斯来源分析

为了考察地面钻井对上覆远距离煤层卸压瓦斯的抽采效果,通过淮南潘一矿地面钻井抽采采动卸压瓦斯的现场试验,对地面钻井抽采瓦斯来源进行了分析。结果表明:运用地面钻井抽采多煤层卸压瓦斯时,地面钻井具有抽采采空区瓦斯和上覆远距离煤层卸压瓦斯的双重作用,但以抽采上覆远距离煤层卸压瓦斯为主,以抽采采空区瓦斯为辅,地面钻井抽采13煤卸压瓦斯量占总抽采量的75.0%,对在采动影响范围内的13煤的瓦斯抽采率达到了27.5%,局部区段的瓦斯抽采率达到了35.3%;运用保护层开采和地面钻井抽采采动卸压瓦斯相结合的技术,对上覆远距离被保护煤层的卸压瓦斯起到良好的抽采效果,为后期上覆煤层的安全高效开采提供保障。

地面钻井抽采上覆远距离煤层卸压瓦斯的试验研究

以地面钻井抽采上覆远距离煤层卸压瓦斯原理为基础,对淮南潘一矿地面钻井抽采上覆远距离煤层卸压瓦斯技术进行了试验研究。试验结果表明,在开采下保护层的同时配合上覆远距离被保护煤层的地面钻井瓦斯抽采,能有效降低上覆远距离被保护煤层的瓦斯含量,提高下保护层对上覆煤层的有效保护高度和保护效果。该技术对同类型矿区中低透气性、高瓦斯上覆远距离突出煤层的瓦斯抽采和突出防治具有一定的借鉴和指导意义。

地面钻井抽采远距离上覆被保护层煤层卸压瓦斯实践研究

根据潘一煤矿11_(-2)煤保护层工作面回采时利用地面钻井抽采上覆13_(-1)煤被保护层卸压瓦斯的实践,分析了地面钻井抽采卸压瓦斯的相关影响因素,总结了地面钻井布置必须尽可能远离采空区,必须根据地面钻井抽采量衰减规律合理确定抽采时间。

地面卸压瓦斯抽采钻井压盘止水器改进与应用

地面卸压瓦斯抽采钻井二开套管固井,如何防止水泥浆进入花管段堵塞瓦斯出气通道,一直是钻井施工的重点和难点。老式压盘止水器从几年来实际应用的情况看,止浆效果良好,但也偶有发生二开套管固井时压盘止水器被压穿,导致水泥浆进入花管的情况。针对老式压盘止水器存在的缺点,我们对压盘止水器从止浆材料和限制压缩长度方面进行了改进,取得非常显著的效果,新型压盘止水器的应用,更好地保障了二开固井的质量和地面钻井瓦斯抽采量,极大地推动了地面卸压瓦斯钻井技术的创新与应用。

淮南矿区地面大井径卸压瓦斯钻井的完井工艺

在淮南矿区施工地面大井径卸压瓦斯钻井,本文从地质技术、施工设备、钻具组合、钻井结构、施工顺序等方面进行了概述。

乌兰煤矿地面钻井抽采上覆远距离煤层卸压瓦斯的技术实践

介绍了乌兰煤矿利用地面钻井抽采上覆远距离煤层卸压瓦斯的技术,实践表明,在开采下保护层的同时配合地面钻井抽采上覆远距离被保护煤层的卸压瓦斯,能有效降低上覆远距离被保护煤层的瓦斯含量及瓦斯压力,取得较好的保护效果。总结了影响地面钻井抽采效果的因素及优缺点,为选用地面钻井抽采方法提供一定的借鉴和指导。

淮南矿区保护层开采卸压范围及瓦斯抽采地面井部署

以保护层卸压开采和卸压瓦斯地面井抽采工程实践取得的大量资料为基础,结合采区上覆岩层变形变位检测和煤岩层力学性质实验室测试结果,总结了煤与煤层气开采地质条件,讨论了确定保护层开采有效卸压范围的方法,得到了淮南矿区保护层开采有效卸压范围的结果,分析了其对卸压瓦斯地面井部署的影响,提出了淮南矿区卸压瓦斯地面井部署的建议。研究结果表明:淮南矿区11-2保护层的最大有效保护距离为117 m,11-2保护层的开采对13-1被保护层的保护是有效的;走向有效卸压保护角为64°,倾向有效卸压保护角下方为77°、上方为83°,被保护层的卸压范围相对于保护层下部内错15.4 m,上部内错8.2 m;地面井应部署在走向上距始采线37 m外,倾向上靠近回风巷13～30 m之间的位置。研究结果对实现煤层气高效、持续、稳定的抽采和煤与煤层气共采意义重大。

地面钻井抽放上覆远距离卸压煤层气试验研究

通过模拟及实测，对下保护层开采后其上覆远距离煤层的卸压效果进行了研究，并在淮北桃园矿开展了地面钻井抽放上覆远距离卸压煤层气试验．结果表明，下解放层开采后其上覆远距离煤层能充分卸压，将地面抽放钻井打到采动裂隙“Ｏ”形圈内，可将其卸压煤层气大面积抽放出来，为我国煤层气开采提供了一条新途径，具有推广应用前景．

煤矿区卸压瓦斯地面井破坏机理研究

卸压瓦斯地面井抽采是矿区瓦斯治理的新方向,但受煤层采动影响,在工作面推过地面井一定位置后井孔迅速发生破坏,制约了其发展与应用推广。以淮南矿区抽采井变形破坏工程调查为基础,从工程地质学和采动岩体力学出发,探讨了矿区地质条件和煤层采动背景与抽采井变形破坏的关系。认为变形和错断是井身结构破坏的主要形式,该区地面卸压抽采井采动变形破坏具有时间快速性、空间集中性、破坏层位的层控性和破坏位置的岩性特殊性等四大特点。研究表明:卸压瓦斯抽采钻井的变形错断是在采动条件下,关键层诱导覆岩周期断裂致使覆岩移动,松散层中的特殊岩性层位或基岩段岩层的弯曲或断裂诱发的水平剪切破坏与岩层弯曲下沉引发垂向拉压综合作用的结果,并以前一种为主,而非单一剪断或拉断模式。另外,结合相似模拟实验结果分析,研究了开采条件下不同位置不同岩性地层的位移情况,证实了研究结论与观点,揭示了卸压瓦斯地面井井孔变形破坏机理。

煤矿区卸压瓦斯的地面钻井抽采模式与应用

地面钻井是一种高效的卸压瓦斯抽采技术。针对钻井抽采与煤层赋存条件的适用性问题,归纳出地面钻井抽采被保护层卸压瓦斯消突、地面钻井控制单一煤层卸压瓦斯流场的两种模式。工程应用效果表明,钻井抽采卸压瓦斯效果显著,可彻底消除突出煤层的突出危险性和有效控制采空区瓦斯涌出。

地面钻井压裂煤层结合井下钻孔瓦斯抽放技术研究

瓦斯灾害严重影响煤矿安全生产。针对山西潞安集团余吾煤业有限公司地质条件和煤层瓦斯赋存状况,以该煤业公司N2105工作面区域作为实验场地,采用地面钻井水力压裂煤层结合井下水平钻孔抽采瓦斯的技术方法抽采瓦斯。抽采1 a采出控制区域内50%-55%的瓦斯含量,而压裂井影响瓦斯抽采速率的半径范围为90-100 m。通过与未压裂区的数据对比分析,得出压裂区抽放率净提高90%,同时得到合理的压裂区钻孔间距较未压裂区钻孔间距应增加1.5-2倍。结果表明:该方法起到了良好的工作面瓦斯抽采效果。

地面钻井抽采远距离下保护层卸压瓦斯的应用

在煤与瓦斯突出矿井中，开采保护层是有效地区域消突技术手段。我国形成了保护层开采瓦斯综合治理技术体系，有效地解决了保护层工作开采过程中瓦斯问题。被保护煤层卸压瓦斯的抽采技术不断地发展，其中地面钻井抽采技术能够高效地抽采出被保护层的卸压瓦斯及其开采时的采空区的瓦斯。实践证明，通过对矿井瓦斯的有效抽采，可以使矿井的通风管理、瓦斯治理工作稳步提高，矿井安全可靠度增强。

基于水力压裂技术的地面钻井排放瓦斯效果分析

北龙凤井田采用地面钻井排放瓦斯,并用三个水力压裂钻孔和一个观察钻孔检验煤层压裂前后瓦斯排放效果,结果与井下穿煤抽瓦斯钻孔平均自然瓦斯涌出量比较,与井下-340m水平抽放钻孔比较,压裂钻孔排放瓦斯平均流量大幅增加,压裂钻孔总排放瓦斯效率显著提高,水力压裂后瓦斯排放效果明显改善。

地面钻井水力压裂煤层瓦斯流动规律研究

本文通过4个地面钻井进行煤层水力压裂实验,煤层压裂后瓦斯流动过程符合菲克扩散定律和达西渗流理论,抽采效果的好坏取决于煤层赋存条件、煤质、煤层原透气性以及产生砂缝的透气性等因素,掌握瓦斯流动规律有助于提高地面钻井水力压裂抽采瓦斯效果。

地面井抽采卸压瓦斯技术在新疆大倾角多煤组矿区的应用

针对新疆艾维尔沟矿区大倾角多煤组地表岩层移动与覆岩破坏特征,分析了大倾角多煤组地面井失稳机制,合理选择了地面井位置,优化了钻固井工艺及井身结构,并进行了适用性试验考察。试验工作面推过后井身结构稳定,套管基本未发生异常变形破坏,地面井抽采瓦斯持续稳定,可为新疆矿区大倾角多煤组地面井高效抽采瓦斯提供技术支撑及示范作用。

地面钻井压裂区域瓦斯赋存影响规律及应用研究

针对九里山矿二1煤层瓦斯含量高,煤层透气性差,抽采衰减速度快的特点,为提高瓦斯抽采效果,实施了地面钻井水力压裂增透措施;为考察水力压裂影响范围内瓦斯赋存影响规律,在压裂影响区域内外开展相关考察。结果表明,在压裂影响范围内,煤层透气性增加,抽采效果大大提高,单组钻孔抽采纯流量提高1.65~2.36倍;压裂后煤体应力由压裂区向外运移,在压裂影响范围的边缘形成应力集中带,地应力及瓦斯压力增加,瓦斯压力梯度增大,初始钻孔流量增大。

地面水力压裂钻井瓦斯抽采效果分析

通过对桑树坪煤矿两口地面钻井水力压裂实验数据的简要分析,客观总结影响地面水力压裂钻井瓦斯抽采效果的因素,阐述了该技术在桑树坪煤矿实施过程中未能取得预期效果的原因,为后期应用积累了宝贵经验。

地面钻井压裂预抽煤层瓦斯技术应用

山西晋城兴唐煤业有限公司车寨煤矿为高瓦斯矿井,综合分析了该矿3号煤层瓦斯赋存状况,认为提前对该煤层进行瓦斯抽采是非常必要的。经过技术、安全和经济可行性论证后,采取了地面钻井压裂预抽煤层瓦斯技术。预抽煤层瓦斯效果表明,地面钻井压裂预抽煤层瓦斯技术可行、安全可靠、经济合理,能够对煤层瓦斯进行有效预抽,为矿井安全生产奠定了基础。