织金煤层气井检泵情况及防砂防煤粉工艺研究

当煤层气井出现煤粉卡泵、管柱砂埋等异常后,需要进行检泵作业以恢复气井正常排采。织金区块多薄煤层出砂出煤粉现象严重,极大影响煤层气井的稳定排采,降低气井产能。基于织金煤层气14口检泵作业井,对检泵原因进行分析,归纳总结了地层出砂出煤粉导致凡尔球座堵死、抽油杆偏磨的影响机理。开展了煤层气井防砂防煤粉井下管柱结构优化设计,利用“筛网隔离+重力分异”原理,实现二次防砂工艺,缓解了管柱砂埋和煤粉卡泵的问题,大大延长了气井检泵周期,现场实践结果证明了该设计的有效性。

延川南煤层气排采井防煤粉工艺技术研究

针对延川南区块部分煤层气排采井因排液量低,煤粉卡泵频繁,煤粉从煤层中析出至井筒无法排出地面,部分排采检泵周期短,无法实现煤层气连续性排采的问题,开展了延川南煤层气防煤粉工艺技术研究。进行了煤粉卡泵的原因分析,研究了低排量举升工艺参数优选,进行了防煤粉排采泵的设计及应用,研究应用了射流泵防煤粉工艺技术。该技术在延川南煤层气田开展现场试验收35井次,措施井检泵周期由210天延长至567天,减少无效作业40井次。增效400万元。研究结果表明,延川南煤层气防煤粉工艺技术工艺可靠实用,该技术将为煤层气井的连续性排采提供了新的技术支持。

延川南煤层气田防煤粉工艺技术现状及建议

针对延川南煤层气田在排采过程中出现的部分排采井煤粉卡泵的现状,开展了延川南煤层气田防煤粉工艺技术适应性分析。介绍了延川南煤层气田防煤粉工艺技术现状,对目前防煤粉工艺应用效果进行分析,指出了防煤粉工艺存在的问题及相应的对策。研究结果表明:大部分卡泵井日产液量低于1 m3,造成泵筒及油管内煤粉的沉降速度大于上升速度,单一防煤粉技术很难从根本上解决问题,宜采用"低排量举升工艺参数优选+防砂(防煤粉)排采泵组合防煤粉工艺"。实现既防止大直径的砂子或者煤粉颗粒进入泵筒,避免煤粉卡泵,又将小直径砂子或者煤粉颗粒排出地面,延长排采井的检泵周期的目的。

同层位老空积水区防隔水煤(岩)柱的计算方法

煤矿井下采掘作业生产期间,为了避免老空水在高水压作用下破坏原始煤(岩)层(探水线)稳定性而发生井下透水事故,本文通过对采掘破坏影响以及老空透水机理进行分析,提出了“同一煤层,老空区导水裂缝带范围与开采煤层导水裂缝带范围不连通为基础,并保证足够的挡水岩柱”的防治措施,充分考虑老空积水区水头值高低、煤(岩)层厚度、强度、岩层移动规律、采煤后形成的导水裂缝带等相关因素,确定了合理的计算方法,从而对老空区防隔水煤(岩)柱尺寸进行计算。该方法思路正确,可达到安全警示与矿井保安的目的。

东峡煤矿南汭河防隔水煤(岩)柱设计方案浅析

东峡煤矿井田北部发育的常年性河流南汭水河自西北向东南流经该井田,在靠近水体采煤的时候,需要严格控制采动影响,南汭河属于常年性流水河流,不允许导水裂缝带高度到达水体。设计方案计算了垮落带、导水裂缝带的最大高度,确定了防水隔水煤(岩)柱高度及煤柱下限标高,然后按照岩层裂缝角,确定了河流防隔水煤(岩)柱宽度。同时,为了有效防范由于地面塌陷进而导致河流河堤下沉的问题,设计方案按照经验留设了地表河流保护煤柱,并在河流堤岸建立了地表移动变形观测站。

水压作用下防砂安全煤岩柱失稳机理及留设方法

针对厚松散含水层、薄基岩等特殊地质条件下楔形区工作面防砂安全煤岩柱失稳溃砂的问题,以赵固一矿11071工作面突水溃砂灾害为例,结合地质钻孔资料,建立了楔形保水压采动溃砂地质模型。通过黏土液塑限试验,风化带岩石干燥饱和吸水率和崩解试验,得出了底黏及风化带泥类岩具有良好的隔水性能,可形成楔形保水压结构。并在此基础上,通过水压作用下风化带泥类岩采动裂隙扩展试验研究了受采动损伤的煤岩柱保护层在水压作用下失稳的内在致灾机理。结果表明:在高水压的作用下,风化带泥类岩采动裂隙扩展为管道,防砂煤岩柱保护层的阻砂性能失效;考虑煤岩柱保护层的损伤厚度,提出了水压作用下防砂安全煤岩柱的留设方法,并在11191工作面进行了工程应用,取得了预期效果。研究成果补充完善了我国防砂安全煤岩柱的留设方法,可减少煤矿溃砂事故。

承压防砂煤(岩)柱下溃水溃砂工作面压架机理及支架阻力确定

新近系、第四系厚松散地层弱富水性含水层下留设防砂煤柱时,由于薄基岩界面倾斜和起伏变化等特殊地质条件,易形成松散含水层保压结构,含水层水压高,导致防砂煤(岩)柱承受高水压冲击,造成突水溃砂事故以及工作面矿压明显增大并压架。运用理论分析的方法,解释了防砂煤(岩)柱承压加大的概念与形成原因,研究了水砂降低摩擦因数和"高水压核"的水压冲击作用对支架阻力增大的影响,推导出工作面支架阻力计算公式。研究表明突水溃砂过程中工作面阻力异常增大主要是由于水砂降低摩擦因数和"高水压核"的水压冲击,得出了不同情况下摩擦因数降低的数值,并依据机械能守恒定律推导得出高水压对工作面支架冲击力的计算公式。以某矿11071工作面为工程实例,计算了工作面支架阻力变化过程,结果表明由于摩擦因数降低与高水压的冲击造成支架载荷额外加大,超出工作面支架最大载荷,验证了溃水溃砂过程中工作面矿压增大的结论,为类似条件工作面提供借鉴。

巨厚松散层下采煤防砂煤岩柱留设的实践

两淮地区的大多煤系被巨厚松散层覆盖,而松散层底部的第四含水层直接覆于煤系之上,威胁煤矿安全生产。为防止“四含”水进入矿井,矿井留设了厚层防水煤岩柱,这使过多的浅部煤炭资源积压。通过淮北地区童亭、桃园、祁东等矿井开采实践,认为巨厚松散层下采煤煤岩柱的留设原则为:初期以防水为主,后期以防砂为主。

块煤掺配末煤防破碎试验研究及应用

通过全面分析煤炭洗选、运输过程中块精煤破碎的可能原因,提出了一整套降低破碎率的方法,给出了块煤掺配末煤理论比例的计算方法和计算公式。在选煤厂的实际运用中,发现在目前生产条件下,将末煤对块煤进行掺配,到港口或用户时再进行筛分分离,可以有效缓解块煤转载、运输过程中的破碎问题。工业试验表明,当末煤掺配比例20%时,块煤率可以提高19%,经济效益可观,对于提升煤炭洗选附加效益起到积极地作用。

一种煤粉悬浮剂的实验研究及注入工艺

煤层气排采过程中,地层产液携带煤粉进入生产管柱中,随着中后期产液量下降,若煤粉不能及时从泵筒和油管中被携带至地面,而在泵筒中沉淀,使凡尔不能复位造成泵漏失,甚至煤粉堆积造成卡泵、埋泵等井下故障,会严重影响煤层气开采效率。针对煤粉沉积的问题,采用往井筒中注入一定配比活性剂的悬浮液,悬浮液具有在低浓度时吸附在煤粉表面使其悬浮于水中的特性,降低临界携煤粉流速。在此基础上,通过有杆泵使井筒中悬浮的煤粉尽快返排至地面,以减少对井筒的伤害。通过实验方法测试出粒径100目(0.150 mm)以下的煤粉在不同质量分数表面活性剂作用下,最大悬浮率可达28.57%,在排液采气流量不变的情况下,有效提升了煤粉携带的性能,降低因煤粉堵塞原因引起的油气田主流生产泵的故障率,煤层气的长效排采对气田稳产、高产具有重要意义。

块煤防破碎装置在选煤厂中的应用和发展现状

煤炭作为重要的能源,但我国目前的选煤厂规模不一,内部的选煤工艺也不尽相同,质量相差较大,块煤防破碎装置中自动化程度不高。因此管理人员应该基于动能定量、冲量定理,强化参数分析,明确内部的管理制度,完善各种工艺,确保整体的作业流程安全可控。基于此,本文将主要论述块煤防破碎装置在选煤厂中的应用和发展现状。

煤层露头区防砂安全煤(岩)柱的留设及应用

姚桥煤矿通过井上下水文地质补勘,在分析、评价新东四采区地质、水文地质条件的基础上,重新确定新东四采区浅部露头区开采上限,由原留设的防水安全煤(岩)柱改为留设防砂安全煤(岩)柱,实现了安全开采。

杨庄煤矿应用有限元法确定防砂煤岩柱实例

记述了兖州市杨庄煤矿应用有限元法确定防砂煤岩柱的一个实例。该例在生产中取得了较好效果。

巷道防隔水煤(岩)柱留设研究

探讨了目前防隔水煤(岩)柱留设计算公式存在的缺陷,通过分析老空区边界以及掘进巷道两帮围岩受力特征及其破坏状态,提出防隔水煤(岩)柱应为三部分组成:掘进巷道两帮塑性区、防隔水煤(岩)柱中间弹性区、以及老空区边缘塑性破坏区。结合极限平衡以及材料力学相关理论,提出了老空区侧掘进巷道防隔水煤(岩)柱留设公式。经实例验证该计算公式是可行的。

双皮带排出防落煤装置

双皮带排出防落煤装置专利号：ＺＬ９２２１５７５１．０发明人：刘云施荣专利权人：宝山钢铁（集团）公司本实用新型涉及煤塔上双皮带排煤的一种防止落煤的装置。在冶金以及煤矿等企业中，由煤塔往煤车、煤斗上装煤时，常通过皮带输送机使煤排入煤车煤斗中。而为了提高装...

基于煤岩层与断层空间关系的防隔水煤岩柱优化计算

近断层煤层开采时,防隔水煤岩柱的正确留设是防止断层突水事故的重要措施。山东济宁三号煤矿123上01(南)工作面西邻的F8断层落差较大,可能会沟通底部奥陶系灰岩(简称奥灰)含水层,为确保工作面安全回采,需要进行F8断层防隔水煤岩柱尺寸计算。考虑煤岩层真实产状、断层面与煤层产状的空间关系和底板承压水威胁,对《煤矿防治水细则》中断层导水条件下的防隔水煤岩柱尺寸计算方式进行改进,推导出水位到安全防隔水煤岩柱宽度(Ha)在断层面垂足处的水头高度计算公式及改进后的断层防隔水煤岩柱尺寸计算公式。对比计算结果发现:《煤矿防治水细则》原有计算公式在将煤岩层理想化为水平岩层,且取偏小的煤层底板水压值计算的情况下,计算出的F8断层煤岩柱尺寸为112 m,改进公式的计算结果为128.5 m。因改进公式考虑了实际煤岩层产状及与断层面空间关系,且水压取值位置准确,计算结果更为精确,将为矿井安全回采提供更为科学的参考依据。

大采深矿井断层防隔水煤(岩)柱留设的探讨

峰峰矿区断裂构造发育,在深部开采的一些矿井,由于水压高,在高压水头和矿山压力联合作用下,断层上盘开采或掘进时,可能发生突水事故,须留设防隔水煤(岩)柱,但由于水压高,留设的防隔水煤(岩)柱尺寸较大,影响正常生产,也不利于断层的导(含)水性、断层带胶结程度及断层带附近煤岩层完整性精准探查。因此,在保证巷道掘进安全的前提下,重新探讨矿井深部断层防隔水煤(岩)柱的留设,通过分析计算巷道掘进期间底板安全隔水层厚度、超前距表格及公式等,决定Ts暂取0.10 MPa/m进行计算留设,既能满足巷道掘进期间底板安全隔水层厚度及超前距,又能为断层的导(含)水性、断层带胶结程度及断层带附近煤岩层完整性进行探查与治理创造条件。

五沟煤矿防砂煤岩柱高度留设研究

通过计算机数值模拟、相似材料模拟实验及"三下开采规程"等方法研究五沟煤矿1033工作面需要留设的安全防砂煤岩柱高度,并参考实测成果资料,综合确定出1033工作面留设的防砂煤岩柱安全高度及其开采上限标高,通过资源回收、经济评价表明1033工作面提高开采上限的可行性和必要性.为今后的10煤层含水层工作面留设防砂煤岩柱开采提供大量实际技术经验,回收大量煤炭资源,获得更大经济效益,实现矿井安全开采和可持续发展.

导水构造防隔水煤(岩)柱的计算方法

矿井生产期间,开采煤层受底板承压水威胁时,往往因导水构造的影响造成突水淹井事故,因此,需对导水构造留设合理的防隔水煤(岩)柱,避免水害事故的发生。以往对导水构造防隔水煤(岩)柱的留设主要以绘图法为主,留设煤柱尺寸虽合理,但在思想逻辑上不易于理解。本文通过将导水构造防隔水煤(岩)柱留设的实际问题转换为数学问题,建立数学模型,通过对煤岩层的赋存状态及导水构造的发育形态进行分析、总结,确定了固定的计算公式,准确、合理的计算出导水构造防隔水煤(岩)柱尺寸。

块煤防破碎装置在南梁选煤厂的应用

为了解决块煤入仓前转载过程中存在破碎严重的问题,南梁煤矿选煤厂从碰撞接触力学角度分析了块煤的破碎机理,利用离散元动态仿真技术,对主厂房和压滤车间两处高度差较大的块煤转载环节实施了改造,将原有垂直溜槽改造为采用高位接料式螺旋溜槽。改造结果表明:块煤防破碎效果显著,转载点的噪音明显降低,企业经济效益相当可观。