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低渗透煤层水力造穴卸压增透瓦斯抽采技术研究
1
作者 张帅 《陕西煤炭》 2025年第4期14-18,共5页
针对屯兰矿8号煤层瓦斯含量高、低渗透性、瓦斯抽采效果差等难题,采用数值模拟和现场试验的方法,建立了水力造穴卸压增透瓦斯抽采数值计算模型,量化分析了内部因素和外部因素对水力造穴煤层卸压增透的影响规律。研究表明,内部因素中煤... 针对屯兰矿8号煤层瓦斯含量高、低渗透性、瓦斯抽采效果差等难题,采用数值模拟和现场试验的方法,建立了水力造穴卸压增透瓦斯抽采数值计算模型,量化分析了内部因素和外部因素对水力造穴煤层卸压增透的影响规律。研究表明,内部因素中煤层瓦斯原始压力越大,水力冲孔的卸压效果越明显,而煤层原始渗透率越大,水力冲孔的卸压增透效果越好;外部因素中钻孔间距越小,水力冲孔的卸压增透效果越好,而钻孔直径对水力冲孔的卸压增透效果存在一个最优值。将水力造穴卸压增透瓦斯抽采技术进行了现场试验,根据钻孔窥视和瓦斯抽采流量监测结果,水力造穴情况和瓦斯抽采效果良好。 展开更多
关键词 低渗透煤层 水力造穴 卸压增透 瓦斯抽采
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五虎山煤矿水力造穴增透物理模拟及钻孔优化设计 被引量：2
2
作者 谷保泽 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2024年第7期15-21,共7页
针对五虎山煤矿煤层透气性差、瓦斯吸附性强导致钻孔抽采效果差、抽采率低的问题,采用物理模拟和现场试验的方法,数值模拟水力造穴前后钻孔参数的变化特征,进而优化出适合该矿的瓦斯抽采钻孔布置方式。结果表明:五虎山煤矿011006工作面... 针对五虎山煤矿煤层透气性差、瓦斯吸附性强导致钻孔抽采效果差、抽采率低的问题,采用物理模拟和现场试验的方法,数值模拟水力造穴前后钻孔参数的变化特征,进而优化出适合该矿的瓦斯抽采钻孔布置方式。结果表明:五虎山煤矿011006工作面在符合矿上生产接续的情况下,水力造穴的最优钻孔造穴直径为0.5 m,合理布设间距为4 m;采用水力造穴工艺时瓦斯抽采体积分数平均为70.4%,达普通钻孔平均体积分数的3.8倍,抽采纯量是普通钻孔的3.5倍;采用水力造穴优化参数与普通钻孔间隔布置方式,可有效激活间隔的普通钻孔;通过对比钻孔施工卸压增透效果、瓦斯抽采效率、煤体扰动面积、体积及钻孔成孔率等评价指标,在相同面积模块下,采用间隔布设钻孔的模块2瓦斯抽采纯量达到模块1的1.8倍。 展开更多
关键词 瓦斯抽采 水力造穴 水力冲孔 钻孔优化 煤层 工艺参数
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卸压条件下松软煤层水力造穴瓦斯治理技术及效果分析
3
作者 崔伟杰 荆亚东 李峰 《煤炭技术》 CAS 2024年第6期194-199,共6页
为探究松软煤层切眼掘进过程中存在的瓦斯抽采效率低,瓦斯异常突出、瓦斯浓度频繁超限等问题,提出了松软煤层中上覆关键层分段水力压裂与煤层水力造穴相结合的立体瓦斯治理方法,借助COMSOL软件,分析了不同覆岩条件和水力造穴间距对于瓦... 为探究松软煤层切眼掘进过程中存在的瓦斯抽采效率低,瓦斯异常突出、瓦斯浓度频繁超限等问题,提出了松软煤层中上覆关键层分段水力压裂与煤层水力造穴相结合的立体瓦斯治理方法,借助COMSOL软件,分析了不同覆岩条件和水力造穴间距对于瓦斯抽采的效果。同时,基于山西某矿8003切眼工作面进行现场试验,验证了瓦斯抽采效果,有效解决了松软煤层掘进过程中瓦斯抽采效率低、瓦斯异常突出等动力现象频发的问题,整体提升了松软煤层掘进工作面瓦斯治理水平。 展开更多
关键词 松软煤层 切眼掘进 水力压裂 水力造穴 瓦斯抽采
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基于节流压降原理的煤层段水力造穴钻头研究
4
作者 梅安平 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2024年第10期207-213,共7页
煤层段水力造穴能够增大煤层透气性,提高瓦斯抽采效率,然而水力造穴钻头的节流控制机理分析计算方法仍不完善。首先,介绍了水力造穴装置的组成、水力造穴的详细过程、水力造穴钻头的结构和原理、节流管的作用机理;将节流管内部流畅简化... 煤层段水力造穴能够增大煤层透气性,提高瓦斯抽采效率,然而水力造穴钻头的节流控制机理分析计算方法仍不完善。首先,介绍了水力造穴装置的组成、水力造穴的详细过程、水力造穴钻头的结构和原理、节流管的作用机理;将节流管内部流畅简化为一维流体进行分析,根据流体连续性方程、动量方程、伯努利方程3个方程,推导了节流管内部压力分布的数学表达式,绘制了节流管内部压力的分布曲线。其次,依据k-ε湍流模型建立节流管的仿真模型,分析了节流管内部压力分布、流速分布。最后,开展了水力造穴钻头开启关闭试验,研究了水力造穴钻头开启关闭流量和压力的变化、不同节流管缩径直径和压降值之间的关系;为低透煤层瓦斯抽采增透提供钻具支撑,为水力造穴钻头的节流管设计提供借鉴。 展开更多
关键词 瓦斯抽采 抽采增透 穿层钻孔 水力造穴 节流原理
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低渗煤层瓦斯抽采顺层钻孔水力造穴卸压增透效果研究
5
作者 王春光 兰树员 +4 位作者 陶柱 丛海鹏 蒋名星 贾雪刚 凡永鹏 《煤炭技术》 CAS 2024年第2期159-165,共7页
为了揭示水力造穴参数对钻孔瓦斯抽采效果的影响规律,指导煤层水力造穴增透技术施工参数的合理选择。建立了煤层损伤-应力-渗流耦合模型,分析了不同造穴参数下煤层卸压增透效果,展开了顺层钻孔水力造穴现场工程试验,考察了不同造穴参数... 为了揭示水力造穴参数对钻孔瓦斯抽采效果的影响规律,指导煤层水力造穴增透技术施工参数的合理选择。建立了煤层损伤-应力-渗流耦合模型,分析了不同造穴参数下煤层卸压增透效果,展开了顺层钻孔水力造穴现场工程试验,考察了不同造穴参数下钻孔瓦斯抽采效果,结果表明:采用水力造穴技术形成的孔穴能够有效降低其周围煤体应力,提高煤层渗透率,增加瓦斯钻孔抽采效果;造穴半径越大煤层的卸压程度越大,进而煤层渗透率增幅就越大,但在实际工程中过大的造穴半径会使得孔穴稳定性差,钻孔塌孔堵塞瓦斯涌出通道会使得钻孔瓦斯抽采量有所降低,试验矿井最优造穴半径为0.6 m;造穴间距对它们之间的应力降低区范围有着较大的影响,在一定距离条件下孔穴卸压有着明显的叠加效应,造穴间距越近叠加效应越明显,煤层应力越小,卸压增透效果越好。试验钻孔穴间距由8 m减小到6 m时,单孔平均瓦斯抽采纯量增加389.16%。 展开更多
关键词 低渗煤层 顺层钻孔 瓦斯抽采 水力造穴 卸压增透
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定向钻孔水力造穴段复合排渣工艺研究
6
作者 徐树斌 肖丽辉 《能源与环保》 2024年第12期254-258,共5页
水力造穴技术作为一种增透技术近年来得到推广应用,但在松软煤层定向钻孔造穴过程中,经常因排渣不畅出现卡钻事故。针对该现象,对比分析普通回转钻进工艺和定向钻进工艺采用的钻具结构和排渣工艺后,采用三棱螺旋组合定向钻具及复合定向... 水力造穴技术作为一种增透技术近年来得到推广应用,但在松软煤层定向钻孔造穴过程中,经常因排渣不畅出现卡钻事故。针对该现象,对比分析普通回转钻进工艺和定向钻进工艺采用的钻具结构和排渣工艺后,采用三棱螺旋组合定向钻具及复合定向钻进工艺,形成定向钻孔水力造穴段复合排渣工艺,并在河南矿区对该工艺进行了现场试验。通过现场试验可知,在定向钻孔施工过程中采用复合排渣工艺后,顺利完成了煤层段水力造穴,定向钻孔施工效率与成孔率大幅提升,为松软、低透气性煤层的瓦斯抽采提供了技术支撑,为煤矿的安全生产提供了保障。 展开更多
关键词 复合排渣 三棱螺旋钻具 复合钻进技术 定向钻进工艺 水力造穴
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顺层长钻孔水力造穴卸压增透瓦斯抽采技术研究
7
作者 王亭 《山东煤炭科技》 2024年第4期65-70,共6页
针对长平矿“三高、三多、三软、一低”的地质特征,拟采用顺层长钻孔水力造穴卸压增透技术对煤层进行改造,依托COMSOL数值模拟软件对水力造穴半径参数与抽采时间参数条件下的瓦斯压力分布状态进行分析,确定抽采参数。在3^(#)煤层开展工... 针对长平矿“三高、三多、三软、一低”的地质特征,拟采用顺层长钻孔水力造穴卸压增透技术对煤层进行改造,依托COMSOL数值模拟软件对水力造穴半径参数与抽采时间参数条件下的瓦斯压力分布状态进行分析,确定抽采参数。在3^(#)煤层开展工业试验进行对比分析,对水力造穴出煤量与平均抽采瓦斯纯量的内在机理进行探究。结果表明:0.4 m的水力造穴半径和90 d的抽采时间是最优参数,对比分析未进行水力造穴卸压的Z2钻孔与进行水力造穴卸压的Z1、Z3钻孔瓦斯浓度数据表明,Z1、Z3钻孔的浓度明显低于于Z2钻孔约8%~13%;瓦斯抽采纯量与出煤量表现为先上升后下降的二次函数关系,主要受煤层非均质性影响,坚硬区域煤层的渗透性较低,限制了出煤量与瓦斯的抽采效果,松软区域煤层中钻孔易发生塌孔或蠕变变形,从而限制了瓦斯的抽采效果。 展开更多
关键词 顺层长钻孔 煤层增透 水力造穴 瓦斯抽采
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水力造穴增透预抽在掘进面区域防突中的应用试验 被引量：7
8
作者 张倩 栗磊 《煤炭工程》 北大核心 2019年第11期65-68,共4页
以山西潞安集团一缘煤业的150112回风巷掘进工作面为试验地点,对水力造穴增透顺层条带预抽区域防突措施进行研究。试验采用前进式造穴工艺,在掘进工作面迎头打设5个长度为120m的造穴钻孔,实际造穴52个,造穴规格为长1m×Φ0.8m的圆柱... 以山西潞安集团一缘煤业的150112回风巷掘进工作面为试验地点,对水力造穴增透顺层条带预抽区域防突措施进行研究。试验采用前进式造穴工艺,在掘进工作面迎头打设5个长度为120m的造穴钻孔,实际造穴52个,造穴规格为长1m×Φ0.8m的圆柱体,造穴水压为16~18MPa,总出渣量150t。通过本次试验得出:造穴钻孔的标况日平均抽采纯量由未造穴时的62m^3提高到316m^3;掘进过程中巷道回风流瓦斯浓度由原来的0.7%降低到0.4%;造穴区域的软分层相比未造穴区域煤层含水量升高,煤质变硬,粉煤减少,掘进过程中产尘量减少,瓦斯动力次数减少,掘进效率大幅提高。但由于水力造穴过程会对煤层结构及顶、底板产生一定的破坏,所以在巷道掘进期间需加强顶板及巷道两帮的支护管理,且水力造穴技术不适用于造穴影响范围内巷道顶、底板有遇水后变软岩层的矿井。 展开更多
关键词 水力造穴 增透 预抽 掘进面 区域防突
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水力造穴增透技术在红阳二矿的应用研究 被引量：11
9
作者 田双龙 王庆国 张连军 《中国煤层气》 2017年第4期39-42,共4页
研究了水力射流造穴卸压增透的机理,并在红阳二矿1205运顺底抽巷进行应用。根据现场应用可知:水力造穴可以在煤层中形成可控的松散空间,给煤体流变提供空间,给瓦斯运移提供通道。根据对比结果发现,水力造穴相对于普通密集钻孔,日平均瓦... 研究了水力射流造穴卸压增透的机理,并在红阳二矿1205运顺底抽巷进行应用。根据现场应用可知:水力造穴可以在煤层中形成可控的松散空间,给煤体流变提供空间,给瓦斯运移提供通道。根据对比结果发现,水力造穴相对于普通密集钻孔,日平均瓦斯抽采量可提高7.72倍,可以大幅度的缩短工作面预抽周期。水力造穴技术是一种适合突出煤层的卸压增透技术,具有较好的应用和推广前景。 展开更多
关键词 高瓦斯 强突煤层 水力造穴 增透 瓦斯抽采
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巷帮钻场扇形钻孔水力造穴增透促抽技术研究 被引量：3
10
作者 杨宏民 贾镇府 尹海 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2023年第2期112-116,共5页
针对低透气性煤层煤巷掘进工作面掘进过程中瓦斯涌出量大的问题,采用数值模拟结合现场考察的方法,以中煤昔阳黄岩汇煤矿为工程背景,研究了巷帮扇形钻孔水力造穴增透促抽技术。结果表明:巷帮钻场扇形钻孔采用水力造穴增透技术后,越靠近... 针对低透气性煤层煤巷掘进工作面掘进过程中瓦斯涌出量大的问题,采用数值模拟结合现场考察的方法,以中煤昔阳黄岩汇煤矿为工程背景,研究了巷帮扇形钻孔水力造穴增透促抽技术。结果表明:巷帮钻场扇形钻孔采用水力造穴增透技术后,越靠近巷道煤壁侧的洞穴周围瓦斯压力越低,水力造穴卸压增透效果越明显;随着洞穴逐渐靠近原始应力煤层区域,受原始煤层应力的影响,越接近原始煤层应力区域,瓦斯压力相对来说越高。经过水力造穴后,试验矿井造穴钻孔与未经过水力造穴的钻孔相比,抽采浓度和纯量分别提高了4.3倍和2.09倍左右;受造穴影响钻孔与未经过水力造穴的钻孔相比,抽采浓度和纯量分别提高了1.23倍和1.15倍左右。这些表明巷帮钻场扇形钻孔水力冲孔造穴能够对顺层钻孔煤层抽采瓦斯、卸压增透有着明显作用。 展开更多
关键词 水力造穴 卸压增透 促抽 扇形孔
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基于应力监测的煤层水力造穴效果检验技术研究 被引量：3
11
作者 沈润生 《煤炭工程》 北大核心 2020年第11期79-82,共4页
针对薛湖煤矿煤层瓦斯含量高、透气性低,存在瓦斯抽采工程量大、抽采时间长、钻孔抽采效果差、回采接续紧张等难题,通过布置应力监测仪,监测并分析薛湖煤矿25040机巷高瓦斯低渗透煤层水力造穴过程煤层应力演化规律,研究确定顺层线造穴... 针对薛湖煤矿煤层瓦斯含量高、透气性低,存在瓦斯抽采工程量大、抽采时间长、钻孔抽采效果差、回采接续紧张等难题,通过布置应力监测仪,监测并分析薛湖煤矿25040机巷高瓦斯低渗透煤层水力造穴过程煤层应力演化规律,研究确定顺层线造穴有效影响半径及卸压增透范围。研究结果表明:顺层线造穴期间,距离钻孔越近,煤层应力变化越明显,距离钻孔越远,煤层应力越稳定;线造穴后,钻孔周围不同煤体的应力变化在时间和空间上均不同,距离钻孔越近,煤层应力变化越早,变化趋势越单一,变化幅度越大;距离钻孔越远,煤层应力变化越滞后,变化趋势越复杂,变化幅度越小;根据煤体应力变化可知,顺层线造穴有效影响半径为2.4m。研究结果对薛湖煤矿顺层线造穴安全高效的实施具有重要的指导作用。 展开更多
关键词 煤与瓦斯突出 水力造穴 应力 演化规律
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新景矿本煤层水力造穴技术研究与应用 被引量：10
12
作者 王军燕 《山西焦煤科技》 2018年第10期36-38,41,共4页
为解决新景矿3#煤层低透气瓦斯高突问题,卸压消突并提高工作面预抽瓦斯量,在3216工作面对本煤层水力造穴技术进行试验。应用新工艺技术后,与原本煤层钻孔抽采效果对比分析发现:水力造穴钻孔平均抽采浓度为42.4%,为原本煤层钻孔的1.6倍;... 为解决新景矿3#煤层低透气瓦斯高突问题,卸压消突并提高工作面预抽瓦斯量,在3216工作面对本煤层水力造穴技术进行试验。应用新工艺技术后,与原本煤层钻孔抽采效果对比分析发现:水力造穴钻孔平均抽采浓度为42.4%,为原本煤层钻孔的1.6倍;瓦斯抽采纯量平均为0.094 m3/min,是原本煤层钻孔抽采量的2.3倍,提高了本煤层瓦斯抽采量,达到了消突增透的目的。 展开更多
关键词 水力造穴 本煤层 卸压消突 瓦斯抽采浓度 抽采量
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五阳煤矿水力造穴周边钻孔应力变化试验研究 被引量：4
13
作者 佐江宏 《采矿技术》 2020年第3期71-74,共4页
五阳煤矿属于高瓦斯矿井,主采3^#煤层为较难抽采煤层,通过多次试验并考虑到塌孔因素,决定在7612掘进工作面应用水力造穴增透技术。通过对比分析水力造穴技术应用前后瓦斯抽采量和周边钻孔应力变化,研究水力造穴对周边煤体的卸压作用。... 五阳煤矿属于高瓦斯矿井,主采3^#煤层为较难抽采煤层,通过多次试验并考虑到塌孔因素,决定在7612掘进工作面应用水力造穴增透技术。通过对比分析水力造穴技术应用前后瓦斯抽采量和周边钻孔应力变化,研究水力造穴对周边煤体的卸压作用。结果表明:在水力造穴钻孔周边1.0~2.5 m处均有较为明显的卸压作用,2.5~3.5 m范围内卸压持续时间、卸压速率、卸压幅度均有所降低,而在>3.5 m的范围卸压作用则十分微弱。 展开更多
关键词 水力造穴 水力压裂 钻孔测试 活化半径 卸压作用
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顺煤层钻孔水力造穴塑性影响半径的数值模拟 被引量：2
14
作者 闫冲冲 杨宏民 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2023年第1期175-178,共4页
为确定顺层水力造穴钻孔的有效抽采半径,以黄岩汇煤矿为工程背景,基于瓦斯抽采气-固耦合模型,采用Comsol Multiphysics数值模拟方法,模拟分析不同造穴半径下钻孔周围塑性损伤情况,并以此确定了有效抽采半径与造穴半径之间的对数函数关系... 为确定顺层水力造穴钻孔的有效抽采半径,以黄岩汇煤矿为工程背景,基于瓦斯抽采气-固耦合模型,采用Comsol Multiphysics数值模拟方法,模拟分析不同造穴半径下钻孔周围塑性损伤情况,并以此确定了有效抽采半径与造穴半径之间的对数函数关系,综合考虑安全因素和现场施工条件,得出最优造穴半径为0.4 m时有效抽采半径为3.4 m;成果用于黄岩汇煤矿15117轨道顺槽单孔瓦斯抽采试验,为现场瓦斯抽采提供理论依据和数据支持。 展开更多
关键词 水力造穴 塑性半径 造穴半径 有效抽采半径 数值模拟
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构造煤层水力造穴卸压增透瓦斯抽采技术体系与应用 被引量：1
15
作者 徐遵玉 《中国矿业》 2023年第8期95-101,共7页
构造煤层具有渗透率低、煤层强度较低、瓦斯含量较高等特点,易出现堵孔、喷孔等现象,直接导致该类煤层瓦斯抽采难度较大。为解决构造煤层低渗透率导致的瓦斯抽采难题,分析了现有煤层增透技术及优缺点,介绍了一种区域性水力造穴卸压增透... 构造煤层具有渗透率低、煤层强度较低、瓦斯含量较高等特点,易出现堵孔、喷孔等现象,直接导致该类煤层瓦斯抽采难度较大。为解决构造煤层低渗透率导致的瓦斯抽采难题,分析了现有煤层增透技术及优缺点,介绍了一种区域性水力造穴卸压增透技术,提出了水力造穴卸压增透瓦斯抽采技术体系,具体包括水力造穴钻冲装备、煤水分离和煤量计量系统、高低负压独立瓦斯抽采系统。以试验采区为工程背景,介绍并分析了现有煤层增透技术及其优缺点,研究提出了区域性水力造穴卸压增透技术,形成了以水力造穴钻冲装备、煤水分离和煤量计量系统、高低负压独立瓦斯抽采系统为主的区域性水力造穴卸压增透技术体系。现场试验等间距7 m、8 m、10 m、12 m以及变间距水力造穴方案,分析不同钻孔直径的抽采效果,对比分析单孔及组孔的瓦斯抽采效果。研究结果表明,采用变间距水力造穴卸压增透技术,有效保障了煤体卸压增透效果,解决“掘进-抽采”不均衡问题,为解决构造煤层低渗透率导致的瓦斯抽采难题提供一种新技术。 展开更多
关键词 构造煤层 水力造穴 卸压增透 瓦斯抽采 现场应用
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本煤层分段水力造穴钻孔抽采半径考察试验研究 被引量：18
16
作者 秦贵成 李阳 舒龙勇 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第8期106-113,共8页
针对本煤层分段水力造穴钻孔抽采半径定义不明确、难以确定的问题,以古城煤矿3号煤层为背景,开展本煤层分段水力造穴钻孔抽采半径考察现场试验研究,结合不同试验钻孔的瓦斯抽采流量现场监测,运用瓦斯储量法考察了本煤层分段水力造穴钻... 针对本煤层分段水力造穴钻孔抽采半径定义不明确、难以确定的问题,以古城煤矿3号煤层为背景,开展本煤层分段水力造穴钻孔抽采半径考察现场试验研究,结合不同试验钻孔的瓦斯抽采流量现场监测,运用瓦斯储量法考察了本煤层分段水力造穴钻孔和普通钻孔的抽采半径,获得了不同类型试验钻孔的抽采半径时变规律以及本煤层分段水力造穴对瓦斯抽采半径的扩大作用。结果表明:①在相同抽采时间内,前进式本煤层分段水力造穴钻孔和后退式本煤层分段水力造穴钻孔的抽采瓦斯纯量平均值分别是普通钻孔的3.08倍和3.79倍,抽采半径分别是普通钻孔的2.14~5.62倍和2.58~5.88倍,本煤层分段水力造穴钻孔能够显著提高钻孔瓦斯抽采纯量,有效扩大钻孔瓦斯抽采半径,且后退式本煤层分段水力造穴钻孔的扩大作用更加显著;②普通本煤层抽采钻孔和本煤层分段水力造穴钻孔的瓦斯抽采半径均具有时变特性,即抽采半径随着抽采时间的延长而相应扩大,并逐渐趋于某一极限值;抽采240 d后,普通钻孔的抽采半径基本达到极限,60 d内仅增长了0.01 m左右,钻孔瓦斯流量逐渐衰竭,而本煤层分段水力造穴钻孔的抽采半径仍能随时间延长而有效增长,瓦斯流量仍保持稳定,说明本煤层分段水力造穴钻孔的有效抽采时间和钻孔抽采寿命比普通本煤层钻孔更长。 展开更多
关键词 水力造穴 抽采半径 瓦斯抽采 抽采纯量
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低透气性煤层水力造穴增透抽采工艺试验研究 被引量：8
17
作者 栗磊 栗伟 +2 位作者 陈雷 曹佳佳 张倩 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2021年第9期80-83,共4页
针对潞安矿区单一低透气性煤层抽采效果差的问题,采用现场工程试验的方法,在五阳煤矿7609工作面试验了多种水力造穴工艺参数组合,并且选出了优化的水力造穴工艺参数组合。然后设计了2个试验方案,对1个8 m的基本抽采单元的综合效率进行... 针对潞安矿区单一低透气性煤层抽采效果差的问题,采用现场工程试验的方法,在五阳煤矿7609工作面试验了多种水力造穴工艺参数组合,并且选出了优化的水力造穴工艺参数组合。然后设计了2个试验方案,对1个8 m的基本抽采单元的综合效率进行对比验证,方案1采用水力造穴工艺,方案2采用普通钻孔工艺,对比结果显示:方案1钻孔施工时间是方案2的85%,钻孔施工总成本是方案2的96%,抽采纯量是方案2的1.9倍,钻孔成孔率是方案2的1.64倍,且方案1施工现场文明生产水平相比方案2显著提升。对比方案的结果证明,采用水力造穴优选工艺参数组合能有效提升低透气性煤层的综合抽采效率,且施工时间和经济成本也略有降低,可在同类煤层条件的矿井进行推广应用。 展开更多
关键词 低透气性煤层 水力造穴 工艺参数 试验
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掘进工作面水力造穴工程试验分析 被引量：3
18
作者 张根 张志晶 马涛 《采矿技术》 2021年第1期164-166,176,共4页
高瓦斯厚煤层迎头掘进存在应力集中和瓦斯超限等问题。五阳煤矿在8006回风巷进行水力造穴工程试验,以解决单孔瓦斯抽采量低且衰减快这一难题。通过实施水力造穴前后的释放煤量和瓦斯浓度对比,试验得出:水力造穴释放孔造穴期间对煤层补... 高瓦斯厚煤层迎头掘进存在应力集中和瓦斯超限等问题。五阳煤矿在8006回风巷进行水力造穴工程试验,以解决单孔瓦斯抽采量低且衰减快这一难题。通过实施水力造穴前后的释放煤量和瓦斯浓度对比,试验得出:水力造穴释放孔造穴期间对煤层补水半径在1.5 m范围内,占煤墙面积的79%;在补水半径影响范围内,随着水分的增加,初始瓦斯解吸速度b值在不断降低,此正是水力造穴钻孔抽采纯量衰减慢和水力造穴释放孔作用下,掘进工作面割煤期间回风流瓦斯浓度低的根本原因。 展开更多
关键词 水力造穴 补水范围 瓦斯含量 解吸速度
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水力造穴“一孔多穴”模式的有效影响半径数值模拟 被引量：8
19
作者 杨宏民 邱向雷 吕晓来 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2021年第3期98-100,共3页
以白羊岭煤矿高压水射流“钻孔-造穴”一体化试验为工程背景,采用COMSOL Multiphysics数值模拟软件建立水力冲孔造穴模型,模拟分析造穴钻孔周围煤体应力、瓦斯压力和渗透率的演化规律。在此基础上,考虑了不同造穴半径对瓦斯抽采有效影... 以白羊岭煤矿高压水射流“钻孔-造穴”一体化试验为工程背景,采用COMSOL Multiphysics数值模拟软件建立水力冲孔造穴模型,模拟分析造穴钻孔周围煤体应力、瓦斯压力和渗透率的演化规律。在此基础上,考虑了不同造穴半径对瓦斯抽采有效影响半径的影响。结果表明:造穴半径与瓦斯抽采有效影响半径呈正相关的关系。采用流量法对该矿水力造穴有效影响半径进行现场考察,实测结果与模拟结果基本一致,证实了水力造穴的增透效果显著。 展开更多
关键词 水力冲孔造穴 有效影响半径 造穴半径 数值模拟
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煤层水力造穴钻孔含水特征及对抽采瓦斯浓度的影响研究 被引量：4
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作者 欧阳剑 郝晋伟 杨伟东 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2022年第5期97-101,共5页
煤层水力造穴增透技术是低渗松软煤层十分有效的“增透-增流”方法之一,但受外侵水浸润与积存等影响,水力造穴钻孔抽采瓦斯参数具有明显的分区分布特征。为此,通过图示法分析钻孔积水积煤状态,利用钻孔成像轨迹仪现场观测水力造穴钻孔... 煤层水力造穴增透技术是低渗松软煤层十分有效的“增透-增流”方法之一,但受外侵水浸润与积存等影响,水力造穴钻孔抽采瓦斯参数具有明显的分区分布特征。为此,通过图示法分析钻孔积水积煤状态,利用钻孔成像轨迹仪现场观测水力造穴钻孔内含水特征,在此基础上跟踪测定不同钻孔倾角条件下的水力造穴施工钻孔抽采瓦斯参数。分析及观测结果表明,钻孔造穴处具有明显的积水积煤现象,其体积可达造穴空间的1/3以上;同时,钻孔倾角对水力造穴钻孔瓦斯抽采参数影响较大,呈现典型的“高流量、低浓度”现象;此外,受外侵水作用影响,抽采瓦斯浓度呈现“先增后减”的分布规律。研究结果可为煤层水力造穴增透技术施工参数的合理选择,提供科学的借鉴。 展开更多
关键词 煤层钻孔 水力造穴 外侵水 瓦斯抽采
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