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煤矿井下顶板梳状长钻孔分段压裂强化瓦斯抽采实践
被引量：
25
1
作者
贾秉义
陈冬冬
+4 位作者
吴杰
孙四清
王建利
赵继展
张杰
《煤田地质与勘探》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第2期70-76,共7页
为了解决碎软煤层本煤层钻孔施工困难,瓦斯抽采浓度低,抽采效果差,无法实现大面积区域预抽的问题,在现有煤矿井下定向钻进技术和水力压裂技术的基础上,结合前期研究成果,提出了顶板梳状长钻孔分段水力压裂技术,并在韩城矿区桑树坪二号...
为了解决碎软煤层本煤层钻孔施工困难,瓦斯抽采浓度低,抽采效果差,无法实现大面积区域预抽的问题,在现有煤矿井下定向钻进技术和水力压裂技术的基础上,结合前期研究成果,提出了顶板梳状长钻孔分段水力压裂技术,并在韩城矿区桑树坪二号井进行了现场试验。现场施工顶板梳状长钻孔主孔长度588 m,包含8个分支孔,钻孔总进尺1188 m,主孔距煤层0~3.28 m,平面上覆盖约12.5 m。采用不动管柱分段水力压裂工艺,分4段进行水力压裂施工,累计注水2012 m^(3),最大泵注压力8.74 MPa。压裂后最大影响半径大于30 m,且裂缝主要位于钻孔下方,向煤层延伸。压裂钻孔稳定抽采阶段瓦斯抽采纯量1.18 m^(3)/min,抽采瓦斯体积分数平均43.54%。顶板梳状长钻孔分段水力压裂钻孔瓦斯抽采纯量是水力割缝钻孔的1.2倍,是本煤层顺层钻孔的4.0倍。试验结果表明,顶板梳状长钻孔分段水力压裂技术可有效避免本煤层常规钻孔施工过程中存在的塌孔、卡钻、喷孔等问题,实现了碎软低渗煤层大面积区域瓦斯预抽,为碎软低渗煤层区域瓦斯预抽提供了新思路和新方法。
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关键词
瓦斯
强化
抽
采
顶板梳状孔
分段水力压裂
煤矿井下
韩城桑树坪二号井
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职称材料
韩城矿区碎软煤层顶板梳状孔水力压裂瓦斯抽采工程实践
被引量：
28
2
作者
王建利
陈冬冬
贾秉义
《煤田地质与勘探》
CAS
CSCD
北大核心
2018年第4期17-21,共5页
韩城矿区碎软煤层发育,煤层透气性差,本煤层钻孔钻进困难,瓦斯抽采效果差。顶板梳状孔水力压裂技术结合了水力压裂技术和定向钻进技术二者的优势,是解决碎软低渗煤层瓦斯抽采难题的有效技术途径。在韩城矿区王峰煤矿3号煤层顶板粉砂岩...
韩城矿区碎软煤层发育,煤层透气性差,本煤层钻孔钻进困难,瓦斯抽采效果差。顶板梳状孔水力压裂技术结合了水力压裂技术和定向钻进技术二者的优势,是解决碎软低渗煤层瓦斯抽采难题的有效技术途径。在韩城矿区王峰煤矿3号煤层顶板粉砂岩中施工长钻孔并向煤层开分支,采用套管+封隔器座封的整体压裂方式进行水力压裂工程试验。钻孔总长度344 m,有效压裂长度284 m,累计注水量874.79 m3,最大泵注压力9.4 MPa。试验结束后对钻孔瓦斯抽采相关参数连续监测86 d,钻孔瓦斯抽采体积分数27%~51%,平均42.11%,钻孔瓦斯抽采纯量8.25~21.41 m3/min,平均17.02 m3/min,钻孔累计抽采瓦斯量约210万m3。与常规的穿层钻孔水力冲孔技术相比,该技术百米钻孔瓦斯抽采量提高了11.48倍,初步证明了该技术在碎软煤层瓦斯强化抽采领域的适用性。
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关键词
碎软煤层
顶板梳状孔
水力压裂
瓦斯
强化
抽
采
韩城矿区
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职称材料
降低井下煤层压裂起裂压力方法研究
被引量：
12
3
作者
刘勇
卢义玉
+2 位作者
魏建平
刘笑天
王登科
《中国安全科学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2013年第9期96-100,共5页
为减少煤矿井下水力压裂高水压对顶底板破坏形成的次生灾害,提出采用水射流在煤孔中定向射孔,以降低起裂压力,避免顶底板次生灾害。通过分析射孔煤体受力状态,基于线弹性理论建立钻孔射孔起裂压力计算模型。对比钻孔射孔及普通钻孔的起...
为减少煤矿井下水力压裂高水压对顶底板破坏形成的次生灾害,提出采用水射流在煤孔中定向射孔,以降低起裂压力,避免顶底板次生灾害。通过分析射孔煤体受力状态,基于线弹性理论建立钻孔射孔起裂压力计算模型。对比钻孔射孔及普通钻孔的起裂压力。结果表明,射孔能够改变钻孔应力分布,降低煤体的起裂压力,且起裂压力降低的幅度受水平主应力比值影响。采用RFPA2D-Flow对比分析钻孔射孔前后起裂压力,计算结果与理论结果相吻合。将该方法应用于鱼田堡煤矿-350 m东抽放巷,证明钻孔射孔能够降低起裂压力,减轻对顶底板的伤害。
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关键词
水力压裂
射孔
起裂压力
强化瓦斯抽采
水射流
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职称材料
题名
煤矿井下顶板梳状长钻孔分段压裂强化瓦斯抽采实践
被引量：
25
1
作者
贾秉义
陈冬冬
吴杰
孙四清
王建利
赵继展
张杰
机构
中煤科工集团西安研究院有限公司
陕西陕煤韩城矿业有限公司
出处
《煤田地质与勘探》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第2期70-76,共7页
基金
国家科技重大专项任务(2016ZX05045-002-002)
中煤科工集团西安研究院有限公司科技创新基金项目(2018XAYZD10,2018XAYMS08)。
文摘
为了解决碎软煤层本煤层钻孔施工困难,瓦斯抽采浓度低,抽采效果差,无法实现大面积区域预抽的问题,在现有煤矿井下定向钻进技术和水力压裂技术的基础上,结合前期研究成果,提出了顶板梳状长钻孔分段水力压裂技术,并在韩城矿区桑树坪二号井进行了现场试验。现场施工顶板梳状长钻孔主孔长度588 m,包含8个分支孔,钻孔总进尺1188 m,主孔距煤层0~3.28 m,平面上覆盖约12.5 m。采用不动管柱分段水力压裂工艺,分4段进行水力压裂施工,累计注水2012 m^(3),最大泵注压力8.74 MPa。压裂后最大影响半径大于30 m,且裂缝主要位于钻孔下方,向煤层延伸。压裂钻孔稳定抽采阶段瓦斯抽采纯量1.18 m^(3)/min,抽采瓦斯体积分数平均43.54%。顶板梳状长钻孔分段水力压裂钻孔瓦斯抽采纯量是水力割缝钻孔的1.2倍,是本煤层顺层钻孔的4.0倍。试验结果表明,顶板梳状长钻孔分段水力压裂技术可有效避免本煤层常规钻孔施工过程中存在的塌孔、卡钻、喷孔等问题,实现了碎软低渗煤层大面积区域瓦斯预抽,为碎软低渗煤层区域瓦斯预抽提供了新思路和新方法。
关键词
瓦斯
强化
抽
采
顶板梳状孔
分段水力压裂
煤矿井下
韩城桑树坪二号井
Keywords
enhanced gas extraction
comb-shaped hole in roof
staged hydraulic fracturing
underground coal mine
Sangshuping No.2 well in Hancheng
分类号
TD713 [矿业工程—矿井通风与安全]
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职称材料
题名
韩城矿区碎软煤层顶板梳状孔水力压裂瓦斯抽采工程实践
被引量：
28
2
作者
王建利
陈冬冬
贾秉义
机构
陕西陕煤韩城矿业有限公司
中煤科工集团西安研究院有限公司
出处
《煤田地质与勘探》
CAS
CSCD
北大核心
2018年第4期17-21,共5页
基金
中煤科工集团西安研究院有限公司科技创新基金项目(2016XAYZD10
2016XAYZD05
2017XAYZD19)~~
文摘
韩城矿区碎软煤层发育,煤层透气性差,本煤层钻孔钻进困难,瓦斯抽采效果差。顶板梳状孔水力压裂技术结合了水力压裂技术和定向钻进技术二者的优势,是解决碎软低渗煤层瓦斯抽采难题的有效技术途径。在韩城矿区王峰煤矿3号煤层顶板粉砂岩中施工长钻孔并向煤层开分支,采用套管+封隔器座封的整体压裂方式进行水力压裂工程试验。钻孔总长度344 m,有效压裂长度284 m,累计注水量874.79 m3,最大泵注压力9.4 MPa。试验结束后对钻孔瓦斯抽采相关参数连续监测86 d,钻孔瓦斯抽采体积分数27%~51%,平均42.11%,钻孔瓦斯抽采纯量8.25~21.41 m3/min,平均17.02 m3/min,钻孔累计抽采瓦斯量约210万m3。与常规的穿层钻孔水力冲孔技术相比,该技术百米钻孔瓦斯抽采量提高了11.48倍,初步证明了该技术在碎软煤层瓦斯强化抽采领域的适用性。
关键词
碎软煤层
顶板梳状孔
水力压裂
瓦斯
强化
抽
采
韩城矿区
Keywords
broken soft coal seam
petiction boreholes in roof
hydraulic fracturing
enhanced gas drainage
Hancheng mining area
分类号
P618 [天文地球—矿床学]
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职称材料
题名
降低井下煤层压裂起裂压力方法研究
被引量：
12
3
作者
刘勇
卢义玉
魏建平
刘笑天
王登科
机构
河南理工大学安全科学与工程学院
河南理工大学瓦斯地质与瓦斯治理国家重点实验室培育基地
重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室
河南理工大学安全技术培训学院
出处
《中国安全科学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2013年第9期96-100,共5页
基金
国家自然科学基金资助(51074067,51104059)
文摘
为减少煤矿井下水力压裂高水压对顶底板破坏形成的次生灾害,提出采用水射流在煤孔中定向射孔,以降低起裂压力,避免顶底板次生灾害。通过分析射孔煤体受力状态,基于线弹性理论建立钻孔射孔起裂压力计算模型。对比钻孔射孔及普通钻孔的起裂压力。结果表明,射孔能够改变钻孔应力分布,降低煤体的起裂压力,且起裂压力降低的幅度受水平主应力比值影响。采用RFPA2D-Flow对比分析钻孔射孔前后起裂压力,计算结果与理论结果相吻合。将该方法应用于鱼田堡煤矿-350 m东抽放巷,证明钻孔射孔能够降低起裂压力,减轻对顶底板的伤害。
关键词
水力压裂
射孔
起裂压力
强化瓦斯抽采
水射流
Keywords
hydraulic fracture
perforation
fracture initiation pressure
enhance gas drainage
分类号
X936 [环境科学与工程—安全科学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
煤矿井下顶板梳状长钻孔分段压裂强化瓦斯抽采实践
贾秉义
陈冬冬
吴杰
孙四清
王建利
赵继展
张杰
《煤田地质与勘探》
CAS
CSCD
北大核心
2021
25
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
韩城矿区碎软煤层顶板梳状孔水力压裂瓦斯抽采工程实践
王建利
陈冬冬
贾秉义
《煤田地质与勘探》
CAS
CSCD
北大核心
2018
28
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
降低井下煤层压裂起裂压力方法研究
刘勇
卢义玉
魏建平
刘笑天
王登科
《中国安全科学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2013
12
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职称材料
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