“三软”低透煤层高压注氮促抽瓦斯工程实践

为提高“三软”低渗透煤层的瓦斯抽采效果,在郑煤集团赵家寨煤矿井下采用注入高压纯氮气(组分为97%)的方法进行强化注抽煤层瓦斯试验。试验结果表明,在注气压力为1.5 MPa时,注气影响半径为2 m,影响范围内的排放瓦斯孔混合流量增加了9~21.8倍,纯瓦斯流量增加了4.2~6.2倍;井下穿层钻孔注气+抽采工艺措施的现场考察结果表明,抽采孔混合流量的增长幅度与注气压力呈正比关系,长时边注边抽的注抽效果好于间歇注抽效果,在6 MPa压力下,注气有效半径为6 m;注气35 d后煤层瓦斯含量降低了25.38%,煤中解吸的气体组分中,CH 4浓度由97.12%下降到79.06%,氮气浓度由0.94%增加到12.38%。对比了同样范围长时边注边抽措施和水力割缝措施钻孔工程量、瓦斯治理费用以及预抽瓦斯达标时间等参数。

高硬度低透气性煤层高压注氮驱替瓦斯工程实践

煤与瓦斯突出是煤矿中一种极其复杂的动力现象,属于世界性治理难题,瓦斯事故频发,严重威胁煤矿的安全生产。林东集团龙凤煤矿为解决“高硬度低透气性”煤层瓦斯抽采效果差的问题,在井下采用“两堵一注”、“水压致裂+注氮驱替”的方法进行瓦斯抽采试验。试验结果表明,水压致裂结束后,钻孔的瓦斯浓度随时间推移逐渐增加,10天后,3个钻孔瓦斯浓度已达到80%左右,32天后,瓦斯浓度趋于稳定,接着,在水力压裂孔中开展注氮驱替试验,影响范围内的排放瓦斯孔混合流量增加了3~5倍,纯瓦斯流量增加了3~4倍,钻孔瓦斯抽采浓度提高了到90%~95%,有效抑制了抽采混合流量的下降趋势,且抽采负压为20KPa时,比15KPa时的流量提高了20倍左右,使抽采效果稳步提高。 该试验中20 kPa的注汽压力和水压致裂后30天左右的注汽时间点可为类似工程优化设计提供参考依据。

一种高压大排量膜分离制氮注氮设备的设计

随着易开发油田的不断开采,各大油田的油气含量越来越少,而且开采起来越来越麻烦,产油率越来越低。要想提高采油率,必须提高注入油气井的氮气的压力,有些油气田可能需要突破常规35MPa高压氮气才能将油井里的油气带出井口。目前,现有的制氮注氮设备包括膜分离系统和增压系统,其中,增压系统包括氮气增压机和与其连接的氮气冷却器,目前国内往复式增压机的膜分离制氮机组压力主要维持在15-35MPa,流量主要集中在600-1800Nm3/h,很少有设备能够超过该压力范围,并同时满足高排量,即使有高压大排量的制氮注氮设备,但在高压大排量的氮气增压机盘根处由于氮气温度较高,使设备无法良好的冷却,影响使用。另外,高压大排量的氮气增压机后的氮气温度较高,通过现有的冷却器,冷却效果不好,影响后续工作。针对现有技术存在的上述缺陷,提供一种高压大排量膜分离制氮注氮设备,解决冷却系统与高压增压机不配套的问题。

长沟煤矿井下火区治理与缩封经验

文章针对长沟煤矿15116工作面发生自燃的现状,通过采取封闭火区、均压,使得15116工作面煤自燃得到有效抑制;采用积水封闭巷道的办法进一步密闭火区,同时采用注氮措施,使得工作面CO超限得到有效治理。并根据监测数据分析了封闭前后火区的燃烧状况,依据气体组分比率判断了火区不存在复燃环境,结合《煤矿安全规程》实现了火区安全缩封。