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穿层钻割一体化卸压增透技术数值模拟分析及应用 被引量:9
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作者 张萌博 张海宾 +2 位作者 林柏泉 翟成 孟凡伟 《煤炭工程》 北大核心 2010年第10期66-68,共3页
通过分析应用穿层钻割一体化后煤体应力变化情况,指出穿层钻割一体化技术是煤层卸压增透的重要手段。利用FLAC软件研究分析了5m和10m两种布孔方式煤体应力变化对整体卸压的影响。研究得出,10m布孔方式与5m相比,虽然卸压强度降低,但是具... 通过分析应用穿层钻割一体化后煤体应力变化情况,指出穿层钻割一体化技术是煤层卸压增透的重要手段。利用FLAC软件研究分析了5m和10m两种布孔方式煤体应力变化对整体卸压的影响。研究得出,10m布孔方式与5m相比,虽然卸压强度降低,但是具有卸压范围广,单孔利用率高,有效影响范围大,对开采前期的瓦斯预抽更有价值。在实际应用中,间排距增大到10m后,单孔瓦斯流量提高了3~6倍,预抽时间缩短一半的情况下,即可满足8m3/t的开采条件,保障了煤矿的安全高效的开采。 展开更多
关键词 穿层钻割一体化 应力变化 布孔方式
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超高压水力钻割一体化增透技术参数试验考察 被引量:10
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作者 刘志伟 高振勇 《煤矿开采》 北大核心 2019年第1期133-135,共3页
为了掌握屯留井田3号煤层超高压水力钻割一体化增透合理技术参数,提高钻孔瓦斯抽采效率,对合理割缝压力、不同割缝时间的单刀出煤量进行试验,并对瓦斯抽采效果进行现场考察。试验表明:3号煤层合理割缝压力为90MPa,单刀割缝7min出煤量约... 为了掌握屯留井田3号煤层超高压水力钻割一体化增透合理技术参数,提高钻孔瓦斯抽采效率,对合理割缝压力、不同割缝时间的单刀出煤量进行试验,并对瓦斯抽采效果进行现场考察。试验表明:3号煤层合理割缝压力为90MPa,单刀割缝7min出煤量约为0.32t时,其割缝半径可达1.45~1.62m,钻孔瓦斯抽采效果最佳,为类似煤层超高压水力钻割一体化增透技术参数选择提供参考依据。 展开更多
关键词 超高压 钻割一体化 合理缝压力 缝时间 缝出煤量 缝半径
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基于区域瓦斯治理的钻割抽一体化技术及应用 被引量:114
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作者 林柏泉 孟凡伟 张海宾 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期75-79,共5页
针对我国高瓦斯煤层赋存特点及目前煤矿区域瓦斯治理过程中存在的问题,采用理论研究、数学建模和现场测试相结合的方式,研究了基于区域瓦斯治理的高瓦斯低透气性煤层卸压增透技术及改善瓦斯流动与解吸方式,建立了高压射流割缝卸压范围... 针对我国高瓦斯煤层赋存特点及目前煤矿区域瓦斯治理过程中存在的问题,采用理论研究、数学建模和现场测试相结合的方式,研究了基于区域瓦斯治理的高瓦斯低透气性煤层卸压增透技术及改善瓦斯流动与解吸方式,建立了高压射流割缝卸压范围内瓦斯流动毛细管模型,并且通过对割缝主体影响区、边界影响区消突时间的对比分析,得出了割缝影响区内任一点消突的判据和割缝卸压范围内整体消突时间。最后,结合笔者多年从事瓦斯抽采的研究和科研成果,提出了基于区域瓦斯治理的钻割抽一体化技术,开发了相应的配套设备和材料,在国内有关矿井进行了应用。应用结果表明,该技术可显著提高抽放钻孔的单孔有效影响范围,减少区域瓦斯治理需要的钻孔数量,缩短区域抽采时间,提高区域抽采效率。 展开更多
关键词 煤矿瓦斯 一体化 卸压增透 瓦斯抽采
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钻割抽一体化技术在高瓦斯松软低透煤层区消突中的应用 被引量:10
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作者 闫发志 林柏泉 +2 位作者 沈春明 张震 许江涛 《煤炭工程》 北大核心 2013年第7期63-65,共3页
针对王行庄矿煤层高瓦斯松软低透气性的现状,选择了钻割抽一体化增透措施,介绍了钻割抽一体化增透机理,研究了钻割抽一体化技术在高瓦斯松软低透煤层区域抽放消突措施中的应用效果,研究表明,实施水射流钻割抽一体化技术,割缝钻孔平均每... 针对王行庄矿煤层高瓦斯松软低透气性的现状,选择了钻割抽一体化增透措施,介绍了钻割抽一体化增透机理,研究了钻割抽一体化技术在高瓦斯松软低透煤层区域抽放消突措施中的应用效果,研究表明,实施水射流钻割抽一体化技术,割缝钻孔平均每孔出煤量7t,平均扩孔倍数为8.51倍;抽采一个月之后,割缝钻孔的平均瓦斯抽采纯量约为未割缝钻孔的8倍,割缝钻孔瓦斯抽采浓度约为未割缝钻孔的3.7倍,有效地提高了单个钻孔的影响范围。 展开更多
关键词 一体化 松软低透煤层 区域消突 抽采纯量 抽采浓度
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顺层长钻孔超高压水力割缝增透技术研究与应用 被引量:51
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作者 张永将 孟贤正 季飞 《矿业安全与环保》 北大核心 2018年第5期1-5,11,共6页
为解决低渗透性中硬煤层顺层钻孔抽采半径影响范围较小、抽采效果较差等问题,研究了工作面顺层长钻孔超高压水力割缝技术。通过应力波效应研究了水射流破煤机理,分析了超高压水力割缝卸压增透原理,研制出工作压力达100 MPa的超高压水力... 为解决低渗透性中硬煤层顺层钻孔抽采半径影响范围较小、抽采效果较差等问题,研究了工作面顺层长钻孔超高压水力割缝技术。通过应力波效应研究了水射流破煤机理,分析了超高压水力割缝卸压增透原理,研制出工作压力达100 MPa的超高压水力割缝成套装置,实现了超高压状态下不退出钻杆的钻割一体化工艺和远程操作功能,考察了超高压水力割缝参数,形成了顺层钻孔超高压水力割缝工艺技术。现场试验得出:割缝钻孔平均单刀出煤量为0.32 t,等效割缝半径达1.51~2.08 m;割缝后钻孔瓦斯抽采浓度同比提高了1.44倍,瓦斯抽采纯流量提高了3倍,有效抽采半径为对比普通钻孔的3.6倍,钻孔施工时间缩短约30%,抽采达标时间缩短40%左右。应用表明,采用超高压水力割缝增透技术后,煤层的透气性明显改善,达到了快速卸压增透的目的。 展开更多
关键词 瓦斯抽采 超高压水力 钻割一体化 缝工艺 煤层透气性 卸压增透
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超高压水力割缝煤层增透成套装置研制及应用 被引量:27
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作者 张永将 陆占金 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第10期97-104,共8页
现有割缝(扩孔)装置对于中硬或坚硬煤层割缝效率低,配套安全防护措施相对较少,未能实现远程操控割缝作业。为了解决中硬或坚硬煤层安全、高效割缝增透难题,亟需研制更高压力的割缝成套装置。在综合考虑设备效率、割缝深度及割缝排渣所... 现有割缝(扩孔)装置对于中硬或坚硬煤层割缝效率低,配套安全防护措施相对较少,未能实现远程操控割缝作业。为了解决中硬或坚硬煤层安全、高效割缝增透难题,亟需研制更高压力的割缝成套装置。在综合考虑设备效率、割缝深度及割缝排渣所需流量的基础上,研制了高压清水泵;通过分析钻孔流场分布规律,依据水射流理论,研制了高低压转换割缝器;依据钻孔排渣原理,采用整体加工工艺,研制了浅螺旋整体钻杆;依据窄缝黏性流体流动理论,采用间隙密封设计,研制了超高压旋转水尾;基于煤矿井下巷道条件的多变性,根据高压清水泵的额定压力、额定流量确定了溢流阀的设计要求,研制了高压远程操作台;综合分析耐压性及远距离割缝作业沿程阻力损失,研制了超高压液压软管。通过关键部件的研制,成功研制了ZGF-100(A)型超高压水力割缝装置,成套装置工作压力达100 MPa,具备钻割一体化功能,可实现100 m以上远程操控,并配套研制了安全防护装置,形成了超高压水力传输的安全防护系统,同时,对成套装置空载运行、工作压力、工作流量、密封性能、耐压性能等8项内容进行了安全检测,检测内容均符合国家相关检测要求。现场应用结果表明:采用超高压水力割缝装置对煤层进行卸压增透,穿层钻孔割缝平均单刀出煤量0.85 t,割缝半径1.78~2.18 m,可提高钻孔瓦斯抽采纯量2.0倍以上,缩短抽采达标时间50%以上;顺层钻孔在钻孔工程量减少47%条件下,单孔抽采纯量提高2.0~2.5倍,缩短掘进循环施工周期60%以上,说明该方法割缝效率高,割缝后煤层卸压增透效果显著。 展开更多
关键词 超高压 水力 钻割一体化 远程操控 瓦斯抽采 抽采达标
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