潘三井田煤系地层岩石热导率参数特征及大地热流研究

煤系地层岩石热导率是计算大地热流值的主要参数,也是评价地层热量传导特性的重要依据。基于潘三煤矿煤系地层所测定的77块岩石样品的热导率数据,结合区内前人的研究成果,全面分析了井田内岩石热导率参数特征并计算出大地热流值。研究结果表明:井田内煤系地层岩石热导率变化范围为0. 491～4. 583W/(m·K),平均值为2. 64W/(m·K),砂岩的热导率普遍大于泥岩和煤;热导率和深度、密度均表现为正相关关系。井田内平均大地热流值为73. 14mW/m^2,略高于安徽省大地热流平均值,呈现出较高的地热状态。

淮南潘三矿煤与瓦斯突出危险性区域预测

在详细分析潘三矿瓦斯赋存规律及煤与瓦斯突出危险性参数的基础之上,有效地对煤与瓦斯突出危险性进行了区域预测,从而为矿井分区分级防治煤与瓦斯突出提供理论依据。

煤矿井下高压端连续水力加砂压裂增透技术与装备研究

针对煤矿井下作业空间小,供电供水能力有限,地面加砂压裂装备无法直接应用于煤矿井下的现状,提出了高压端加砂压裂的技术思路。基于液动冲击混携砂原理,研发了高压端连续水力加砂压裂装备。该装备不需要外部动力源进行混砂,而是通过压裂液流态和流场的变化形成旋流冲击实现混砂和携砂。理论分析、数值模拟和室内仿真试验均表明,该装备在原理上是可行性的,能够有效混砂和携砂。研发的装备整体耐压达到55 MPa,一次可装石英砂750 kg,可实现单个或者多个穿层钻孔的连续加砂压裂。配套设计了三通道并联的煤矿井下高压端连续水力加砂压裂控制系统,该系统通过矿用压风实现开关的开合,与压裂泵的控制系统协同对加砂过程实现远程集中控制,确保加砂过程安全可靠。运用该装备在安徽淮南矿区潘三煤矿进行了5个底板穿层钻孔的现场试验。结果表明:该装备携砂能力较强,仅需开启通道二即可实现有效加砂,最大连续加砂量150 kg,最大注水量316 m^(3),加砂压裂钻孔瓦斯抽采纯量、百孔瓦斯抽采量分别是清水压裂钻孔的2.38和2.03倍,增透效果明显。研发的装备可应用于煤矿井下高压水射流、水力切割以及水力加砂压裂等领域。

潘三煤矿13号煤层地应力分布规律研究

利用空心包体应力计法在潘三煤矿二水平东翼13-1煤采区、西三C组中部采区共计6个测点进行了地应力测量工作,分析得出了潘三煤矿深部地应力分布规律:最大主应力接近水平,且明显大于垂直应力,地应力场中水平主应力占主导优势地位,水平主应力接近于南北向,采区巷道受水平主应力方向性影响显著。深部地应力场中最小主应力σ3略小于垂直应力σv,中间主应力σ2略大于垂直应力σv,地应力场呈现σ1>σ2>σv>σ3的应力关系,测试结果可为潘三煤矿开采过程中的巷道支护和煤炭安全高效开采提供科学依据。

潘三矿C13-1煤层煤与瓦斯突出机理探讨

淮南矿务局潘三矿自建井以来共发生十多次煤及瓦斯突出，给煤矿生产造成严重危害，通过对典型实例的描述、结合矿井地质资料的分析，认为媒矿及瓦斯突出与矿区的地质构造带有直接的关系，且分布范围局限，建议对地质构造应力较为集中的地带进行监控、分析、预测。