CO_2预裂增透瓦斯抽采技术研究

针对阳泉煤业的煤层增透技术仍然未形成固化的技术措施和技术体系的问题,以寺家庄公司15205工作面进风巷为试验地点,施工12个瓦斯抽采孔和1个CO_2预裂孔进行"一孔两爆"CO_2预裂增透试验。通过分析试验前后瓦斯抽采钻孔的瓦斯浓度、含量变化规律,在CO_2预裂后,CO_2置换和驱替了预裂孔周围的CH_4,形成以预裂孔为圆心的内侧瓦斯浓度降低区和外侧瓦斯浓度升高区。

CO_2增透预裂技术在常村煤矿瓦斯抽采中的应用

文章通过对常村煤矿23采区进风下山反掘段现场进行CO2增透预裂试验,结果表明,预裂后煤层瓦斯体积有显著增加且持续时间较长,单孔瓦斯抽采浓度在实施预裂爆破增透技术后提高了18.6%,单孔纯瓦斯流量一段时间内提高了177%,充分表明CO2增透预裂对于提高煤层透气性,降低了抽采难度,提高瓦斯抽采利用率效果明显,对消除常村煤矿瓦斯突出、保障矿井安全生产提供了必要的技术支持。为类似矿井瓦斯抽采提供了参考依据。

CO_2增透预裂强化煤层瓦斯抽采的试验研究

采用本煤层瓦斯抽采钻孔CO_2增透预裂技术能够增加煤层透气性,提高抽采率,通过在官地矿的现场试验得出:CO_2增透预裂后各钻孔瓦斯抽采浓度均明显增大,单孔抽采浓度能达到50%以上,大部分预裂钻孔的瓦斯抽采浓度较未预裂钻孔均有大幅提高,随着抽采时间的延长,瓦斯抽采浓度稳定在28%～55%,而邻近未实施CO_2增透预裂的工作面煤层瓦斯抽采浓度在15%～28%.采用CO_2预裂后本煤层瓦斯抽放量比未经预裂的临近工作面明显增大,最大值为1. 501 m^3/min,每日平均抽采量为1. 297 m^3/min,平均单孔抽采量为0. 008 m^3/min;而临近工作面未采取增透预裂措施,相应的数据分别是:1. 119 m^3/min,0. 852 m^3/min,和0. 003 m^3/min.预裂钻孔单孔瓦斯抽采量较未预裂钻孔提高了1. 67倍。

CO_2预裂增透技术在高瓦斯低透气性煤层中的应用

针对潞安集团余吾煤业公司3#主采煤层瓦斯含量大、煤层透气性低的特点,在S1206工作面开展CO2预裂增透技术试验,用以增强瓦斯抽采效果。介绍了CO2预裂增透技术的基本原理、技术特点,并通过现场试验研究了该技术的施工工艺、作用效果和影响范围等,结果表明:CO2预裂增透技术能够显著提高煤层瓦斯的抽采效果,试验孔的瓦斯抽采量平均提高了81%,同时,钻屑瓦斯解吸指标K1值显著降低,有效缩短了掘进周期,能够较好地满足低透气性煤层卸压增透的要求。

CO_2预裂增透技术对快速掘进影响研究

介绍了CO2预裂增透技术的基本原理,并在现场实际进行了实验研究.实验效果分析得出运用CO2致裂增透技术可以使得回采工作面抽采瓦斯浓度及含量提高,在高瓦斯、突出煤层中掘进周期缩短10％～20％,有效地克服了炸药爆破过程存在的安全隐患,降低了抽采钻孔量.

CO_2深孔预裂增透前后钻孔瓦斯抽采影响范围测定

本文采用SF_6示踪气体法对煤层CO_2深孔预裂增透前后钻孔抽采影响范围进行测定,通过现场数据测定,拟合出钻孔瓦斯抽采影响范围与抽采时间的函数关系,计算出不同抽采时间下的钻孔瓦斯抽采影响范围,为预裂增透前后钻孔合理布置提供依据。

官地矿22613工作面CO_2预裂增透瓦斯抽采技术研究

针对官地矿中六采区22613工作面高瓦斯低渗透、瓦斯抽采困难的情况,提出了利用CO_2预裂增透技术提高瓦斯抽采效率。通过现场的实践表明,CO_2预裂孔布置间距为8 m时抽采效果最好,CO_2预裂措施使得煤层平均单孔瓦斯抽采体积分数增加了1.2倍,在抽采后期也有较高的瓦斯抽采量,取得了良好的抽采效果,值得进一步推广。

22610工作面CO_2增透预裂钻孔抽采效果分析

CO_2增透预裂技术是一种理念先进、方法安全、效果显著的爆破技术,官地煤矿22610工作面投入使用CO_2增透预裂技术后,对其瓦斯抽放、巷道风流瓦斯等参数进行汇总对比分析,能够更加直观的观察其效果。瓦斯抽采浓度提高,抽采效果明显,保证了矿井的安全生产。

西山矿区煤层CO2气相预裂增透技术应用研究

西山矿区煤层属低透气性难抽采煤层,致使瓦斯抽采出现钻孔间距小,抽采时间长,抽采成本较高等问题,造成矿井的瓦斯治理难题凸显。因此,通过分析CO2气相致裂煤层增透理论技术及成套装备,利用该技术在西山矿区部分高瓦斯与突出矿井进行了现场试验与应用。应用结果表明,CO2气相致裂增透技术能够有效增加煤层透气性,通过CO2和瓦斯竞争吸附驱替出更多游离态瓦斯,可有效降低煤层瓦斯含量及瓦斯压力,提高低透气性煤层瓦斯抽采效果。通过CO2预裂增透,预裂区域煤层瓦斯含量由10.03m^3/t降低至5.45m^3/t,钻孔百米抽采量增加为原来的2.9倍,单孔浓度提高到60%-80%,并能够长时间稳定,强化了瓦斯抽采效果,解决了低透气性煤层抽采浓度低、流量小、达标时间长的难题。

CO2预裂增透技术在低渗高瓦斯煤层的应用

山西保利平山煤矿由于3#煤层透气性较差、瓦斯含量大,影响了该矿的正常掘进和生产进度。为了提高低渗煤层的透气性,平山煤矿在11009工作面开始CO2预裂增透技术试验。平山煤矿11009工作面的试验的结果表明:除了发生坍塌4#预裂孔以外,其他抽采钻孔和欲裂钻孔的抽采效果稳定,瓦斯浓度均在50%以上。根据K1值超标后局部防突措施效果检验结果和掘进过程中瓦斯涌出量变大两现象分析,在工作面使用该技术后,煤体中大量的瓦斯由原来的吸附状态转变为了游离态。

CO_2预裂装置在一次采全高工作面中的应用

针对阳煤集团一矿15号煤层瓦斯含量大、低渗透性等特点,在一次采全高S8310工作面中进行了CO_2预裂增透技术的实验研究。实验效果表明,运用CO_2致裂增透技术可以使得一次采全高工作面提高瓦斯抽采效率,减少瓦斯抽采时间,降低了抽采钻孔量。

低透气性煤层CO_2增透预裂技术应用

针对低透气性煤层掘进过程中,瓦斯抽放难度高、掘进效率低等难点问题,提出应用CO2增透预裂技术,提升煤层透气性系数与瓦斯抽放效率,提高工作面掘进效率。应用岩土力学模拟软件,模拟分析了煤层掘进过程中煤体破坏分布与应力分布状态。模拟结果表明:掘进过程中,巷道两帮破碎区域为距巷帮0～3m的范围,巷帮主要应力集中区域为距巷帮3～4m的区域,应力为18.0～18.9MPa。根据数值模拟结果,设计了煤层CO2增透的预裂孔与抽放孔的详细参数,进行了现场验证。现场试验与效果分析表明:预裂前后钻场瓦斯抽采瓦斯纯流量提高了27%,瓦斯抽放浓度提高了1.7倍,可解吸瓦斯量由7.27降到4.30m3/t,掘进效率明显提高。

CO2致裂器推送深度对致裂效果的影响

本文采用现场试验的方法,通过对孔深相同、致裂器推送深度不同的钻孔预裂后的煤层透气性系数、自然流量衰减系数、钻孔瓦斯浓度及纯量进行测定,经综合对比分析,确定当致裂器推送深度为钻孔有效长度的30%时,经济技术效果最佳。

钻爆一体式致裂器在煤矿中的应用

通过CO_2预裂增透现场试验,分析研究CO_2高压致裂装置的机理,总结预裂孔和抽采孔最佳布孔方式,制定掘进技术方案,研制爆破强度达到300 MPa的致裂器且适合软煤推进的钻爆一体式致裂器,以及高能气体成缝机理、CO_2驱气机理,为高、突矿井掘进工作面快速掘进提供技术支撑。