东瓦斯抽放巷CO2气相压裂消突技术应用与研究

目前,玉溪煤矿东瓦斯抽放巷已施工至巷道里程866 m处,工作面煤体破碎,防突指标超标严重,严重影响掘进速度。为了杜绝瓦斯爆炸事故的发生,提高巷道掘进速率,特在工作面迎头实施CO2气相压裂消突技术。结果表明,应用该技术起到了消突的作用,能够保证巷道的正常掘进。

基于防突指标下降视角的CO_(2)气相压裂增透技术应用分析

在煤矿开采过程中,因掘进面煤层透气性差导致无法抽采效果不佳。为解决这一问题,实际作业中,要以降低防突指标为基准,运用CO_(2)气相压裂增透技术处理工作面。文章以某试验为例,详细阐释钻孔布置和压裂工艺应用情况,并就试验效果予以分析。经分析,应用CO_(2)气相压裂增透技术能够显著提高抽采效果,快速降低防突指标,大幅缩减抽采达标时间。提出具体应用实践,证明技术能够在开采中发挥防突作用。

复杂低渗高瓦斯煤层CO_(2)气相压裂强化增透技术研究

山西华晋吉宁煤业有限责任公司(吉宁煤矿)开采的山西组2号煤层为典型的复杂低渗难抽煤层,透气性系数为0.023m^(2)/(MPa2·d),瓦斯含量8~10.52m^(3)/t,存在“多分层,多夹矸,采前难抽,采中涌出大”的特点。为此,在吉宁煤矿2201掘进工作面开展185MPa高压力、大容量的CO_(2)气相压裂强化造缝、增透防突瓦斯治理技术,考察其瓦斯抽采和防突效果。结果表明:(1)CO_(2)气相压裂技术能有效提升裂孔瓦斯抽采效率,瓦斯抽采纯流量最大值为0.193m^(3)/min,平均值为0.138m^(3)/min。(2)与前期条带预抽防突技术措施相比,CO_(2)气相压裂技术实施后,煤层瓦斯抽采纯流量提高了4.6~9.7倍,瓦斯有效抽采时间缩短47天,月掘进速度由原来36m提高至80m,提高了2.22倍,瓦斯抽采成本降低为原来的50%。

玉溪煤矿CO2气相压裂煤巷防突快速掘进技术

玉溪煤矿首采工作面在煤巷掘进过程中,突出指标参数频繁超标,瓦斯异常涌出,瓦斯超限,导致被迫停产、掘进速度慢。为解决安全快速掘进的生产技术难题,玉溪煤矿开展CO2气相压裂消突快速掘进技术研究和试验。结果显示,采取气相压裂措施后,平均每百米巷道掘进K1值超标0.15次,较压裂前降低了11倍;掘进过程中瓦斯涌出趋于均匀化,瓦斯涌出浓度峰值相对降低,有效避免了瓦斯超限;巷道掘进日均进尺5.38m,较气相压裂前(日均进尺2.79m)巷道掘进速度提高了1.92倍。CO2气相压裂消突快速掘进技术有效保障了矿井安全和高效生产。

CO_2气相压裂卸压增透技术在掘进工作面的应用

随着煤矿开采规模和深度的加大,高瓦斯矿井和高突矿井明显增多,瓦斯仍是煤矿安全生产的最大威胁。为了减少瓦斯事故的发生,采用CO_2气相压裂卸压增透技术抽采瓦斯,结果表明:迎头释放孔由以前的40个缩减至20个,巷道回风流瓦斯浓度明显降低,单排割煤时间由原来的45~50 min缩减至30~35 min,平均进尺由4.5 m/d提升至5.4 m/d,极大地提高了工作面的掘进速度,保证了矿井安全高效生产。

气相压裂强化增透卸压消突瓦斯治理技术

新元公司是典型的突出矿井。该公司试验研究和开发气相压裂强化增透卸压瓦斯突出防治技术,通过气相压裂试验后,强化增透煤层,消除局部应力集中,降低了突出危险指标钻屑解吸指标K1、Δh2、钻屑量S,保证了巷道安全掘进。气相压裂均衡了掘进巷道瓦斯涌出,降低瓦斯涌出不均系数,增加巷道掘进单循环进尺,提高了掘进效率。

CO2气相压裂强化消突措施在掘进工作面的应用

随着煤炭产量的提升及开采深度的增加,煤与瓦斯突出的危险性越来越严重。玉溪煤矿将CO2气相压裂技术运用在工作面防突措施中,压裂后钻屑指标K1值超标0次,工作面瓦斯涌出量在一定程度上得到了均化,工作面平均日进尺由压裂前的日进3.12m增加至压裂后的日进5.96m,掘进速度提高了91%,有效提高了煤巷掘进速度。同时,为进一步更好的服务矿井安全生产,应进一步考察钻孔布置方式、压裂压力等压参数对不同煤质的影响。

N1101切眼CO_2气相压裂应用效果分析

余吾煤业主采3号煤层,该煤层透气性差,属于不易抽采至可以抽采煤层。针对初采期间工作面瓦斯涌出量大、涌出不均匀等现象,在切眼施工顺层钻孔,对备用工作面瓦斯进行预抽;同时为从源头上提高煤体透气性,增加煤层有效裂隙数量,提高瓦斯抽采效率,缩短瓦斯预抽时间,在N1101工作面顺层钻孔利用CO_2气相压裂技术对煤体进行增透,促进瓦斯抽采速度,减少工作面绝对瓦斯涌出量,为矿井的安全高效生产提供了保障。

气相压裂技术在掘进巷道中的应用与研究

为解决掘进工作面掘进期间煤层突出性问题,新景矿在掘进工作面采用“5个造穴孔+2个CO_(2)气相压裂孔”,选用间替造穴,经过气相压裂后,预抽钻孔瓦斯抽采流量提高1.27~2.91倍;瓦斯抽采量是压裂前的1.56倍。采用循环造穴增透与气相压裂增透后,掘进过程中回风巷瓦斯在1%以下,保证了掘进工作面的工作安全。

模块化联合增透抽采技术在高河能源的应用

为解决高河能源瓦斯难抽采的问题,结合该区域地质构造和瓦斯赋存情况,在W2307工作面本煤层预抽实施CO_(2)气相压裂+水力造穴+普通预抽孔模块化联合增透抽采技术。经现场应用证明,采用联合增透抽采技术试验区较单一抽采方法显示出更高的抽采效率。