本文關(guān)鍵詞：低透氣性煤層復(fù)合射孔技術(shù)提高瓦斯抽采率及研究

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【摘要】：隨著煤礦開(kāi)采規(guī)模的擴(kuò)大和開(kāi)采不斷往深處延伸,不僅瓦斯含量增大而且煤層透氣性降低。因此,如何增加煤層透氣性以及提高瓦斯抽采率成為急需解決的問(wèn)題。本文以潞安集團(tuán)常村礦23采區(qū)2103工作面為工程實(shí)例,研究通過(guò)在石油天然氣領(lǐng)域運(yùn)用成熟的復(fù)合射孔技術(shù)移植到煤礦中來(lái)增加煤層的孔隙裂隙,從而提高煤層的透氣性,最后達(dá)到提高瓦斯抽采量目的。為低透氣性煤層提高瓦斯抽采率提供一種新技術(shù)、新思路。結(jié)合復(fù)合射孔增透的作用機(jī)理,系統(tǒng)地介紹了復(fù)合射孔技術(shù)相關(guān)的基本理論以及射孔器的具體構(gòu)造,分析了復(fù)合射孔技術(shù)在煤礦運(yùn)用的可行性與安全性。論述了復(fù)合射孔技術(shù)的造縫機(jī)理以及射孔器在煤層中被引爆之后,爆轟沖擊波、爆生氣體、煤層瓦斯壓力以及控制孔在射孔造縫過(guò)程中的作用和機(jī)理。確定了射孔器的選型和安裝方案,并且結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行了參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì),選取了89型號(hào)超深穿透射孔彈和89DP25R10-100的射孔槍作為試驗(yàn)器材。同時(shí)進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),建立相應(yīng)的打鉆工藝、封孔工藝和施工安全措施。經(jīng)過(guò)與正常抽采孔對(duì)比,瓦斯抽采量最大提高3.51倍,抽采效果提高了近1.72倍,抽采半徑較原來(lái)提高了1倍以上。經(jīng)過(guò)效果分析證明了復(fù)合射孔技術(shù)應(yīng)用于提高低透性煤層瓦斯抽采率的可用性和有效性。
【關(guān)鍵詞】：復(fù)合射孔 瓦斯抽采 低透氣性煤層 煤層增透
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TD712.6
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-13
• 1 緒論13-29
• 1.1 研究的背景及意義13-14
• 1.2 國(guó)內(nèi)外瓦斯抽采研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3 煤層強(qiáng)化增透技術(shù)研究現(xiàn)狀16-18
• 1.4 射孔技術(shù)研究現(xiàn)狀18-26
• 1.4.1 射孔器材及配套裝置19-25
• 1.4.2 射孔器總體設(shè)計(jì)的原則25-26
• 1.5 論文研究的主要內(nèi)容、方法和技術(shù)路線26-29
• 1.5.1 主要內(nèi)容26
• 1.5.2 技術(shù)路線26-29
• 2 礦井瓦斯涌出研究29-37
• 2.1 礦井概況29-32
• 2.1.1 地理位置29-30
• 2.1.2 礦井地質(zhì)構(gòu)造30-31
• 2.1.3 礦井開(kāi)拓情況31
• 2.1.4 礦井通風(fēng)情況31-32
• 2.2 常村礦+470水平煤層瓦斯基本參數(shù)32-33
• 2.2.1 煤層瓦斯壓力32
• 2.2.2 煤層瓦斯含量32
• 2.2.3 煤層透氣性系數(shù)32-33
• 2.2.4 百米鉆孔自然瓦斯涌出量及其衰減系數(shù)33
• 2.2.5 瓦斯涌出量預(yù)測(cè)33
• 2.3 常村礦+470水平抽采方法設(shè)計(jì)33-36
• 2.3.1 抽采瓦斯方法選擇33-34
• 2.3.2 瓦斯抽采率的確定34-35
• 2.3.3 瓦斯抽采參數(shù)確定35-36
• 2.4 本章小結(jié)36-37
• 3 復(fù)合射孔技術(shù)造縫機(jī)理研究37-51
• 3.1 復(fù)合射孔增透技術(shù)37-41
• 3.1.1 復(fù)合射孔增透的作用機(jī)理37
• 3.1.2 復(fù)合射孔增透的安全性評(píng)價(jià)37-38
• 3.1.3 復(fù)合射孔器的分類及構(gòu)造38-41
• 3.2 射孔彈炸藥與火藥爆生氣體作用機(jī)理41-48
• 3.2.1 宏觀裂紋擴(kuò)展的斷裂理論分析41-46
• 3.2.2 微裂紋擴(kuò)展的損傷斷裂過(guò)程分析46-48
• 3.3 煤層瓦斯壓力作用48
• 3.4 控制孔的作用48-50
• 3.5 本章小結(jié)50-51
• 4 復(fù)合射孔增透工藝及現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)51-63
• 4.1 試驗(yàn)工作面概況51-52
• 4.2 復(fù)合射孔器材選擇及安全分析52-54
• 4.2.1 復(fù)合射孔器材選擇52-53
• 4.2.2 試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)安全理論分析53-54
• 4.3 復(fù)合射孔技術(shù)參數(shù)設(shè)計(jì)54-55
• 4.4 復(fù)合射孔現(xiàn)場(chǎng)施工工藝55-59
• 4.5 復(fù)合射孔試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用59-61
• 4.5.1 復(fù)合射孔參數(shù)優(yōu)化59-60
• 4.5.2 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況60-61
• 4.6 復(fù)合射孔過(guò)程中的安全技術(shù)措施61-62
• 4.7 本章小結(jié)62-63
• 5 復(fù)合射孔試驗(yàn)效果分析63-75
• 5.1 復(fù)合射孔后瓦斯抽采量考察63-67
• 5.2 復(fù)合射孔后抽采半徑考察67-72
• 5.3 本章小結(jié)72-75
• 6 結(jié)論與展望75-77
• 6.1 結(jié)論75
• 6.2 展望75-77
• 參考文獻(xiàn)77-81
• 致謝81-82
• 作者簡(jiǎn)介82

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