煤层冲刷带酸化压裂硬岩软化技术应用研究

针对新疆阿克苏榆树河煤矿煤层冲刷带硬岩截割问题开展了井下压裂酸化软化技术的工程试验研究。该技术实现了井下钻孔一次性整体压裂,通过物理实验、数值模拟、理论分析等方法,对不同压裂液进行工业性对比试验,得出CO_(2)耦合压裂液其渗透性强,在压裂过程中能够有效地降低压裂裂隙起裂峰值,更好地进入到岩体的介孔、微孔中增加其含水率;同时其弱酸性对岩石颗粒骨架部分性质有腐蚀劣化的作用,提高预裂软化效果,相比其他强酸性压裂液在煤矿井下更具有实用性。压裂实施后,工作面回采速度提高了83%,截齿消耗减少了340个,降低了生产成本,保障了生产效率。工程试验成果可为含硬岩的复杂煤层开采提供借鉴。

煤层冲刷带煤厚三维地震预测研究

我国“相对富煤、贫油、少气”的资源禀赋状况决定了煤炭作为我国主体能源的地位短期内不会改变,是短期内不可替代的稳定主体能源(霍超等,2022)。河流冲刷导致煤层遭受冲刷及变形,该地质现象不但直接影响到煤层的储量计算,而且威胁到煤矿的安全开采,因此揭示河流冲刷对煤层影响显得非常重要(张昭等,2022)。地质及地球物理勘探作为当前预测研究河流冲刷最主要的两种方法.

转龙湾煤矿煤层冲刷带的解释方法研究

转龙湾煤矿位于鄂尔多斯盆地的东北缘,主要可采煤层为侏罗系中下统的II-3号煤层。根据煤层采掘及钻孔的揭露情况,发现井田中存在古河流冲刷带。本文使用全波场地震模拟软件建立了煤层冲刷的地质模型,通过分析总结出了冲刷带在时间剖面上同相轴振幅变弱或中断的响应特征。结合转龙湾井田西部勘探区工程实例,解释了区内的冲刷带,与矿方的实际揭露情况吻合度较高,为煤矿的安全、高效生产提供了保障。

铁法矿区煤层冲刷带研究

论述了铁法矿区冲刷带发育的地质背景 ;指出比较常见和对煤层破坏程度较严重的冲刷带成因类型是同沉积河道冲刷带、沉积后河道冲刷带和继承性河道冲刷带 ,并阐明了它们的识别特征。在对铁法矿区煤系沉积相分析的基础上 ,利用煤层顶板砂体等厚图对大隆井田 4 # 煤层中的冲刷带进行了预测 ;揭示了铁法矿区煤层冲刷带的总体分布规律。

地质统计学在预测煤层冲刷带中的应用研究

研究与计算验证结果表明,在采区与工作面设计布置阶段,运用地质统计学方法预测煤层冲刷带的发育与展布规律是可行的,能够保证估计偏差小,与实际情况吻合较好;采用合适尺度的正交网格实施已知区域冲刷带样本点数值的采集,是满足区域化变量准连续性和运用地质统计学方法的前提.

利用地震属性解释煤层冲刷带

把地震属性技术和地震相分析技术应用于煤层冲刷带的解释工作中。首先从煤层反射波中提取了多种地震属性;然后分析对比地震属性与煤层冲刷带的响应特征;最后利用响应特征明显的地震属性对煤层冲刷带进行了综合解释,确定了煤层冲刷带的范围。与传统钻探解释方法相比,地震属性方法能够更准确地圈定煤层冲刷带的边界。

矿井地震反射超前法探测煤层冲刷带的应用

为了在采掘过程中避免煤层冲刷带对掘进成巷和采出率的影响,利用矿井地震反射超前法对煤层冲刷带影响范围进行远距离超前探测。在分析煤层冲刷带的地球物理特性的基础上,探讨了多波多分量地震反射超前法探测技术的时距曲线特征,研究了远距离超前预测预报后期古河床煤层冲刷带发育及其边界范围的实例。应用表明,在巷道掘进过程中,运用矿井地震反射超前法探测技术预测煤层冲刷带的发育及其边界范围是可行的,探测结果误差较小,与实际情况吻合较好。矿井地震反射超前探测法是超前预测掘进前方煤层冲刷带的一种有效的地球物理探测新手段,能较好地指导矿井生产,满足矿井高产高效的要求。

沙曲井田煤层冲刷带预测研究

煤层-顶(底)板砂体等厚图法预测煤层冲刷带是以沉积学分析为基础,对比煤层与其顶(底)板砂体等厚图,分析二者岩性、厚度的相互变化关系,最终确定煤层冲刷带的分布规律。运用这一方法,研究了沙曲井田山西组沉积概貌,并揭示出4#煤层冲刷带的分布规律。

煤层冲刷的研究与预测：以大同四台井田11^#,12^#煤层冲刷带为例

提出了用“煤层一顶板相关原理”研究预测煤层冲刷带的方法。利用大同四台煤矿提供的井田钻孔资料,对11#、12#煤层的冲刷问题进行了研究预测。研究预测的结果与实际采掘揭露的冲刷现象极为一致,说明只要有足够的有关煤层顶板岩性的资料,运用煤层一顶板相关原理的方法研究预测煤层冲刷可以达到简单、准确、定量的目的。

淮南矿区煤层冲刷带槽波地震探测试验

淮南矿区煤层冲刷带发育,影响煤矿安全高效生产,为了有效控制工作面煤层冲刷带分布,在张集煤矿开展槽波透射法探测试验。通过试验药量、观测系统、钻孔位置、钻孔孔深等对数据采集的影响,获取合理的采集参数和良好的槽波数据,利用槽波能量CT成像结果,划定工作面内煤层冲刷带分布区。

应用趋势面分析法预测煤层冲刷带——以铁法大隆井田为例

根据铁法煤田大隆井田钻探和矿井地质资料,应用趋势面分析法对4#煤层顶板3m范围内砂体累计厚度进行拟合,由二次趋势面图和二次趋势面剩余图来分析砂体累计厚度在区域上的变化规律和局部异常特征,据此所确定的4#煤层冲刷带的位置和展布方向与矿井实见的4#煤层冲刷带吻合程度较好,表明应用趋势面分析法预测煤层冲刷带的可行性。在此基础上,应用该方法预测了大隆井田尚未开采的12#煤层的冲刷带;预测的结果可供采场设计参考,以避免或降低煤层冲刷带对采煤生产的负面影响。

煤层冲刷带软岩巷道支护技术研究

平朔井工三矿东翼辅运大巷穿过煤层冲刷带,围岩软弱破碎,顶板沙化。原锚网索支护方式难以维护巷道围岩稳定,研究提出了高强度钢管混凝土支架支护技术方案。采用FLAC3D数值软件,模拟分析了两种支护方式条件下的巷道稳定性。分析得出,锚网索支护巷道顶板和两帮会形成扇形破坏区,顶板位移量达176 mm,巷道不稳定;高强度钢管混凝土支架支护可有效限制巷道变形,破坏区域少,应力集中程度小,巷道稳定。

多频无线电波透视探测技术在煤层冲刷带探测中的应用

煤层冲刷带通常会引起煤层形态和厚度的变化,给煤矿开采带来不利影响。利用煤层冲刷带与煤层之间存在电性差异,采用多频无线电波透视探测技术可以有效圈定煤层冲刷带。结合不同频率及探测点距条件下电磁波透视探测成果,分析了不同条件下电磁波透视探测的适用性。实际探测成果表明,电磁波透视探测技术是一种有效的回采工作面地质异常体探测手段,在保证透射电磁波信号强度的前提下,探测频率与较小的探测点距能有效提高分辨率。

无线电波坑透技术探测煤层冲刷带

为了准确查明四川达竹煤电集团铁山南煤矿4013(26)回采工作面内隐伏煤层冲刷带的分布范围及展布特征,基于无线电波在矿井全空间的传播理论,探讨了无线电波坑透仪探测煤层冲刷带的可行性,并采用定点透视法进行了实际探测。结果表明,坑透技术对回采工作面内煤层冲刷带的分布规律及冲刷严重程度有很好的探测效果,结合区域地质资料分析,能较准确地划分出煤层受冲刷影响的灾害异常区,对工作面内构造特征进行预测预报,是一种理想可靠的探测工作面内煤层冲刷带的技术手段。

中煤平朔井工三矿煤层冲刷带分布规律的探讨

煤层冲刷带为矿井常见构造之一,煤层冲刷带充填物通常较为坚硬,给矿井的掘进回采带来较大困难。因此,详细研究矿井内煤层冲刷带构造分布规律,有利于矿井开拓方式、回采工作面布置等设计、施工工作的进行,使矿井避免无效工程的施工。目前国内外对煤层冲刷带的研究大多为定性研究与地形推测研究,本文借鉴国内外先进理论经验对中煤平朔井工三矿井田内煤层冲刷带进行综合研究,为矿井有关煤层冲刷带的地质构造勘察、矿井煤层冲刷带区域的开采设计及施工提供有用的地质指导。

赵庄矿煤层冲刷带的解释方法研究

赵庄矿位于沁水煤田东南部,主要可采煤层为山西组下部3号煤层。根据煤层冲刷带在三维地震时间剖面以及地震属性的响应特征,采用传统地震资料解释与地震属性解释相结合的方法,结合已知地质资料、钻孔对煤田煤层冲刷带进行定性、定量解释,圈定的煤层冲刷带的范围准确性高,为矿方的后期生产提供科学依据。

内蒙古高头窑井田3-1号煤层冲刷带研究

高头窑井田位于内蒙古自治区东胜煤田北部边缘,含煤地层为侏罗系中下统延安组。根据岩性及岩相组合特征,将该组地层划分为3个岩段,含煤系数6. 04,井田煤炭资源条件良好,煤类均为较高热值不黏煤。通过基础资料研究,利用综合统计、作图分析等方法对3-1号煤层冲刷进行研究,揭示煤层冲刷带的识别特征及分布规律,为今后的勘查开发提供建议。

多属性分析技术在探测煤层冲刷带中的应用

煤层冲刷带的存在,一方面影响了矿井的总体生产规划,导致井下开采方案和开采方法都要因此而进行调整,降低了矿企的经济效益;另一方面,由于局部区域煤层厚度变薄甚至尖灭缺失还会导致地应力异常集中,存在瓦斯突出等安全隐患,对矿井的安全生产带来极大的影响。日常工作中,通过专业解释软件可以在时间域从各个角度对数据体进行分析,综合运用纵向时间剖面、横向水平切片以及沿煤层切片等可视化技术实现三维地震资料解释,运用方差体、相干体等技术对冲刷带进行了属性解释,确保了解释成果的正确可靠,为煤矿企业的安全高效生产起到了重要的指导作用。

基于定向钻进技术的煤层冲刷带探查验证

唐家会矿61202工作面顺槽掘进过程中揭露煤层冲刷带,为探明其性质,指导工作面布置与回采,采用定向钻进技术对冲刷带进行探查验证,累计施工定向钻孔3个,进尺477m;探查结果表明该冲刷带分布宽度150-200m,影响深度超过10m,冲刷带影响范围内仅存的薄煤层不具备开采条件。

无线电波透视技术在煤层冲刷带探测中的应用研究

为探明回采工作面冲刷带分布区域,基于电磁波透视传播理论,进行数值正演模拟,分析了弱冲刷带、强冲刷带和陷落柱的电磁波衰减变化曲线和透视层析成像特征,并在山西阳泉矿区开展了无线电波透视技术应用试验。数值模拟分析和现场试验均说明,无线电波透视技术能够有效探测工作面中的煤层冲刷带。