低透气性煤层水力压裂增透技术

来源 :内蒙古科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sunchine0415
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
瓦斯灾害严重制约我国煤炭工业的健康发展,严重威胁煤矿工人生命财产安全。随着对于煤炭资源的持续性消耗,部分煤矿开始转为深部开采。然而,随着开采深度的增加,一系列自然阻抗因素也之变化,例如:瓦斯含量与压力、地热、地应力、煤层透气性等因素对于煤矿开采的影响也随之变化。本文针对山西某矿150108工作面高瓦斯、高压力、低透气性的特点,为了保障安全生产,采用水力压裂技术预先排采煤层瓦斯,从而达到降压、增透、排瓦斯的效果。本文采用理论分析、数值模拟相结合的研究方法对水力压裂裂缝的起裂、扩展机理展开研究,结合试验工作面水力压裂的施工工艺参数,为该工作面的瓦斯抽采设计提供理论依据。  理论分析水力压裂裂缝的扩展准备阶段、裂缝产生阶段以及裂缝扩展阶段,构建水力压裂裂缝起裂压力、裂纹扩展长度、煤体渗透率的变化数学模型,揭示水力压裂增透卸压作用的理论基础。建立该工作面水力压裂的数值分析模型,结合RFPA2D-Flow软件模拟水力压裂起裂压力以及裂缝扩展随着地应力的变化规律,结果表明:(1)数值模拟水力压裂起裂压力为16.2Mpa,与工程试验结果相一致。(2)数值模拟不同侧应力系数条件下,裂缝的起裂位置,当侧应力系数?<1时,裂缝沿着垂直方向开始起裂;当侧应力系数?=1时,裂缝随机方向起裂;当?>1时,裂缝沿着水平方向开始起裂;(3)应力差值越大,起裂所需的压力越小,应力差值与起裂所需的压力大致呈线性分布。结合RFPA2D-Flow软件模拟分析不同煤体的坚固性系数对水力压裂的影响,结果表明:(1)随着煤体坚固性系数的增大,煤体所需的起裂压裂也逐渐增大。(2)通过理论分析与工程试验相结合,确定该矿井150108工作面原始瓦斯抽采影响半径为1m,通过水力压裂工程试验后,150108工作面的瓦斯抽采影响半径变为4m以上,瓦斯抽采影半径大大提升,瓦斯抽采效果显著。  通过水力压裂工程试验,结果表明煤层透气性显著增大,瓦斯抽采纯量显著增大,瓦斯压力也随之下降。本文通过理论分析、数值模拟相结合的研究方法,对于指导山西某矿150108工作面水力压裂工程试验取得良好的效果。
其他文献
随着我国采煤技术的不断提高和先进设备及技术的发展,综放开采因其高产高效的优势,成为厚煤层开采的重要途径。而提高顶煤回收率是保证厚煤层安全经济开采的有效方法,所以研究顶
目的 采用慢病毒载体构建稳定过表达载脂蛋白A1 (apolipoprotein A1,ApoAl)基因的SIHA、HELA细胞系,为研究ApoA1在宫颈癌中的作用机制奠定基础.方法 构建过表达ApoA1基因的慢
20世纪以来,世界经济的飞速发展消耗了大量的陆地及近海的有限的资源,世界各国都面临着资源日益短缺的情况,于是人们把目光投向了资源更加丰富的海底区域。世界各国都致力于
目的 评估microRNA-520a作为异位妊娠(ectopic pregnancy,EP)患者非侵入性血清学诊断标志物的临床应用价值.方法 收集2017年1月至2018年12月首都医科大学附属北京妇产医院185
包装材料的缓冲性能直接影响包装缓冲效果的体现,也是包装设计工作中所必须考虑和熟悉的重要因素之一。目前,包装材料的缓冲性能主要是通过缓冲材料的最大加速度-静应力曲线、
产品在流通中,运输环境的影响不可避免。这些自然的或非自然的因素,时刻都在影响着产品,对包装也是一个考验。运输中最常见也重要的物流破坏因素便是振动,冲击及温湿度。我们
煤与瓦斯突出是煤矿井下一种复杂的动力现象,也是煤矿中一种严重的自然灾害,我国的煤与瓦斯突出事故频发,严重威胁着矿井生命财产安全以及正常生产。因此,为了提高煤与瓦斯突出危
接触行为的研究是摩擦学的基础问题,是分析摩擦、磨损和润滑问题的基础。微/纳尺度接触行为下的高粘附、高表面作用能是制约微纳米器件应用和推广的重要因素,研究微/纳接触、摩
电絮凝具有效率高、污泥产量小、不需要外加化学药剂、设备简单、操控维护方便、易于自动化控制等优点,被广泛应用在去除废水中重金属、油、颗粒物、有机物等方面.本文介绍了
煤炭工业是我国国民经济的支柱产业,煤炭是我国的主要能源,在我国一次能源消耗中占60%以上,而且在未来几十年内,我国以煤炭为主的能源结构不会改变。但是随着大量的煤炭资源从地