保德煤矿CO_2预裂爆破增透技术试验研究

介绍了液态CO_2预裂爆破增透技术原理及预裂装置。现场试验表明:预裂爆破后煤层透气性系数增大了2.0~6.8倍,预裂钻孔浓度提高1.38倍;预裂钻孔的百米钻孔瓦斯抽采量是对比孔的4.6~11.5倍。试验取得较好的效果。

CO_2爆破预裂增透试验研究

影响瓦斯抽采效果的主要因素是煤层透气性,为提高瓦斯抽采效果,常村煤矿实施了CO_2爆破预裂增透技术,通过构建ANSYS3D数学模型,研究不同应力下应力波在煤体中的传播范围,分析主裂隙及次生裂隙的发育。现场实践证明,在抽压应力、爆破应力作用下煤层裂隙发育具有明显差异,抽采纯量显著提高,为常村煤矿瓦斯治理提供了指导。

寺家庄高瓦斯工作面液态CO2预裂增透研究

寺家庄煤矿是阳煤集团的主力矿井,但煤层瓦斯含量高,透气性差。为提高煤层的透气性,增大煤层间瓦斯抽放效率,开发液态CO2预裂增透技术,阐述了在寺家庄矿井进行的3次试验。试验结果显示,液态CO2增透技术对长时间抽采区域的煤层增透和瓦斯置换有明显增强效果;在保证瓦斯开采效率与最少工程量的前提下,抽采钻孔和预裂钻孔的间距应在10~15 m;CO2预裂增透对减轻煤与瓦斯突出现象亦是明显。

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。

抽采孔液态CO2预裂效果显微CT实验研究

为研究液态CO2预裂爆破后,煤体内裂隙发育情况,采用高精度微焦点显微CT系统,对预裂后不同区域的煤样进行CT扫描,并利用Photoshop进行孔裂隙占比统计学分析。研究结果显示,距预裂孔4 m处的煤体裂隙发育明显,孔裂隙占比增加了一倍,而在5 m处的煤体裂隙则发育较弱。表明抽采孔内采取液态C2预裂技术后,4 m范围内的煤体裂隙得到了充分发育,为瓦斯抽采提供了有利条件。