煤矿井下水力压裂加骨料增透技术在瓦斯抽采中的应用
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更新于2024-08-06
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"煤矿井下水力压裂加骨料增透瓦斯抽采技术通过现场试验,采用后置加砂工艺,在淮南矿区潘三煤矿进行了底板穿层钻孔的水力压裂试验,选用20~40目超低密度聚合物作为骨料,提升了瓦斯抽采效率。"
在煤矿井下作业中,瓦斯抽采是一项至关重要的任务,因为煤矿瓦斯是导致安全事故的主要原因之一。传统的瓦斯抽采方法往往效率有限,尤其是在作业空间狭小、环境恶劣、设备能力受限的情况下。为解决这一问题,科研人员探索了地面水力压裂加骨料增透技术在井下的应用可能性。
水力压裂是一种通过高压液体(通常是乳化液)来创建或扩大地层裂缝的技术,以此增加地层的渗透率,促进瓦斯的释放。在井下环境中,由于条件限制,无法直接使用地面的大型设备。因此,研究者利用工作面常见的乳化液泵,配合高压加骨料装置和高压气动控制阀门,实现了井下水力压裂的后置加砂工艺。这种方法的关键在于骨料的选择和注入,试验中选择了20~40目(粒径范围在0.85mm到0.38mm之间)的超低密度聚合物作为骨料,这种材料可以有效地支撑裂缝,提高压裂效果。
在淮南矿区潘三煤矿进行的两次现场试验中,分别在两个底板穿层钻孔内进行了水力压裂加骨料增透操作,压裂段长分别为6.8m和6.1m,骨料注入量分别为110.25kg和176.5kg。试验结果显示,经过压裂的钻孔百孔瓦斯抽采纯量显著提升,最高达到常规未压裂钻孔的15倍,证明了该技术的有效性。此外,试验还发现,在骨料类型和规格保持不变的情况下,适当增加支撑剂(骨料)的比例,能够进一步提高压裂的增透效果。
这项技术的应用不仅提高了瓦斯抽采效率,降低了矿井内的瓦斯含量,从而提升了煤矿的安全水平,同时也为井下复杂环境下的水力压裂提供了新的解决方案。对于未来,这可能引领更多的技术创新,以应对更多类型的井下地质条件,持续优化煤矿的瓦斯治理和安全生产。该研究的实践意义在于推动了煤矿井下作业的技术进步,对于实现煤矿绿色、安全、高效开采具有深远影响。
2020-07-10 上传
2021-07-08 上传
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2020-05-18 上传
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2021-07-07 上传
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