晋城矿区寺河井区采空区煤层气地面抽采技术研究

"晋城寺河井区煤矿采空区煤层气地面抽采关键技术研究-论文" 这篇论文详细探讨了煤矿采空区煤层气的地面抽采技术，特别是针对晋城矿区寺河井区的实际情况。随着煤层气开发的深入，采空区的煤层气资源日益凸显其重要性。研究团队通过地质分析、采空区煤层气的成分检测和浓度试验，以及资源量模型计算，揭示了采空区煤层气的赋存规律。 煤层气主要来源于煤柱和残留煤层中的游离气，以及邻近未采煤层和围岩中的吸附气。寺河井区的煤层气总资源量估算为213.016亿立方米，其中游离气占0.102亿立方米，吸附气占212.914亿立方米。煤层气的来源和富集程度与采煤方法和采空区的密闭性密切相关。 为了有效抽取这些煤层气，研究人员提出了优化的井身结构设计。鉴于采空区上部岩体的裂隙发育，他们将抽采井结构从二开改进为三开，确保二开阶段能封住裂隙带上部的含水层，而三开阶段则采用割缝套管保护井壁，防止含水层涌水影响钻井稳定性和抽采效率。 此外，论文还研发了一种新的钻井工艺——潜孔锤与压缩空气（氮气）结合的方式。利用氮气代替空气作为循环介质，不仅提高了钻井安全性，还形成了一套安全揭露含气裂隙带的钻井技术，这对于采空区煤层气的地面抽采具有重要意义，有助于提高采收率和经济效益，同时也降低了对环境的影响。 这项研究不仅提供了理论依据，还为类似地区的煤层气开发提供了实践指导，对于提升我国煤矿采空区煤层气的开发利用水平具有重大价值。通过这些技术的应用，可以更有效地管理和利用这一非传统能源资源，促进能源结构优化和环境保护。