本文關鍵詞：低透氣性煤層復合射孔技術提高瓦斯抽采率及研究

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【摘要】：隨著煤礦開采規(guī)模的擴大和開采不斷往深處延伸,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題。本文以潞安集團常村礦23采區(qū)2103工作面為工程實例,研究通過在石油天然氣領域運用成熟的復合射孔技術移植到煤礦中來增加煤層的孔隙裂隙,從而提高煤層的透氣性,最后達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、新思路。結合復合射孔增透的作用機理,系統(tǒng)地介紹了復合射孔技術相關的基本理論以及射孔器的具體構造,分析了復合射孔技術在煤礦運用的可行性與安全性。論述了復合射孔技術的造縫機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程中的作用和機理。確定了射孔器的選型和安裝方案,并且結合實際情況進行了參數(shù)優(yōu)化設計,選取了89型號超深穿透射孔彈和89DP25R10-100的射孔槍作為試驗器材。同時進行了現(xiàn)場試驗,建立相應的打鉆工藝、封孔工藝和施工安全措施。經(jīng)過與正常抽采孔對比,瓦斯抽采量最大提高3.51倍,抽采效果提高了近1.72倍,抽采半徑較原來提高了1倍以上。經(jīng)過效果分析證明了復合射孔技術應用于提高低透性煤層瓦斯抽采率的可用性和有效性。
【關鍵詞】：復合射孔 瓦斯抽采 低透氣性煤層 煤層增透
【學位授予單位】：安徽理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：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 國內(nèi)外瓦斯抽采研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3 煤層強化增透技術研究現(xiàn)狀16-18
• 1.4 射孔技術研究現(xiàn)狀18-26
• 1.4.1 射孔器材及配套裝置19-25
• 1.4.2 射孔器總體設計的原則25-26
• 1.5 論文研究的主要內(nèi)容、方法和技術路線26-29
• 1.5.1 主要內(nèi)容26
• 1.5.2 技術路線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)構造30-31
• 2.1.3 礦井開拓情況31
• 2.1.4 礦井通風情況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 瓦斯涌出量預測33
• 2.3 常村礦+470水平抽采方法設計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36-37
• 3 復合射孔技術造縫機理研究37-51
• 3.1 復合射孔增透技術37-41
• 3.1.1 復合射孔增透的作用機理37
• 3.1.2 復合射孔增透的安全性評價37-38
• 3.1.3 復合射孔器的分類及構造38-41
• 3.2 射孔彈炸藥與火藥爆生氣體作用機理41-48
• 3.2.1 宏觀裂紋擴展的斷裂理論分析41-46
• 3.2.2 微裂紋擴展的損傷斷裂過程分析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50-51
• 4 復合射孔增透工藝及現(xiàn)場試驗51-63
• 4.1 試驗工作面概況51-52
• 4.2 復合射孔器材選擇及安全分析52-54
• 4.2.1 復合射孔器材選擇52-53
• 4.2.2 試驗現(xiàn)場安全理論分析53-54
• 4.3 復合射孔技術參數(shù)設計54-55
• 4.4 復合射孔現(xiàn)場施工工藝55-59
• 4.5 復合射孔試驗現(xiàn)場應用59-61
• 4.5.1 復合射孔參數(shù)優(yōu)化59-60
• 4.5.2 現(xiàn)場應用情況60-61
• 4.6 復合射孔過程中的安全技術措施61-62
• 4.7 本章小結62-63
• 5 復合射孔試驗效果分析63-75
• 5.1 復合射孔后瓦斯抽采量考察63-67
• 5.2 復合射孔后抽采半徑考察67-72
• 5.3 本章小結72-75
• 6 結論與展望75-77
• 6.1 結論75
• 6.2 展望75-77
• 參考文獻77-81
• 致謝81-82
• 作者簡介82

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本文編號：957962