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地埋管跨季节储热技术研究与展望
1
作者 冯国会 田晓珂 +2 位作者 王茜如 黄凯良 刘馨 《太阳能学报》 北大核心 2025年第8期207-215,共9页
针对地埋管跨季节储热技术可解决余热资源用于供暖时存在的时间、空间不匹配问题,归纳总结了影响地埋管储热效果的因素;综述了地埋管储热技术的长周期模拟研究,分析其环境效益、系统效能和运行策略等;归纳了地埋管储热技术的两类应用形... 针对地埋管跨季节储热技术可解决余热资源用于供暖时存在的时间、空间不匹配问题,归纳总结了影响地埋管储热效果的因素;综述了地埋管储热技术的长周期模拟研究,分析其环境效益、系统效能和运行策略等;归纳了地埋管储热技术的两类应用形式,分别阐述了其系统构成、运行特点和各工程存在的问题,并就各问题总结经验;最后总结了目前地埋管储热技术易出现的问题,就设计计算、联合运行和自动控制对未来地埋管跨季节储热技术的发展提出展望。 展开更多
关键词 地埋管跨季节储热 地埋管换热器 影响因素 长周期模拟 研究进展
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巨厚煤层煤巷超前定向长钻孔高压注水卸压研究
2
作者 崔峰 高远江 +4 位作者 李宜霏 谭立 彭宝山 师为战 胡艳波 《西安科技大学学报》 北大核心 2025年第1期35-48,共14页
针对巨厚煤层煤巷掘进期间的卸压防冲合理调控问题,以准东二矿1101工作面巨厚煤层巷道掘进为背景,采用理论分析与数值模拟方法,开展超前定向长钻孔高压注水卸压研究,通过揭示巷道掘进期间冲击地压发生机制,提出定向长钻孔高压注水超前... 针对巨厚煤层煤巷掘进期间的卸压防冲合理调控问题,以准东二矿1101工作面巨厚煤层巷道掘进为背景,采用理论分析与数值模拟方法,开展超前定向长钻孔高压注水卸压研究,通过揭示巷道掘进期间冲击地压发生机制,提出定向长钻孔高压注水超前卸压调控模式,基于煤体裂缝扩展规律数值分析和湿润半径的计算,确定了巨厚煤层巷道围岩定向长钻孔卸压参数,掌握了不同卸压参数下围岩能量及塑性区演化规律,并优化钻孔合理布置参数。结果表明:围岩随着距巷帮深度增加,受力状态逐渐由一维向三维受力状态转变,局部形成高能量差造成冲击显现;当钻孔距巷帮宽7 m时,巷帮能量峰值为17.31×10^(4) J·m^(-3),相比未卸压状态超前区域,能量峰值下降幅度达10.03%;钻孔距底板6 m时,单位能量峰值梯度为1.17×10^(4) J·m^(-3),比未卸压状态超前区域能量峰值下降幅度达11.95%;不同卸压参数下,能量转移深度和梯度均呈现负相关关系,塑性区延伸深度和面积呈现正相关关系,钻孔距巷帮宽7 m,距底板深6 m时,塑性区深度和面积达到峰值,围岩的卸压效果较优;注水区域视电阻率降低幅度达到42%,注水后应力降低幅度约为12.73%,注水后围岩整体的卸压效果较好。研究结果为巨厚煤层巷道掘进期间卸压防冲提供了科学指导。 展开更多
关键词 巨厚煤层 超前卸压 定向长钻孔 注水卸压 参数确定
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高位长钻孔爆破防治冲击地压技术研究及应用 被引量：1
3
作者 顾倩悦 曹安业 +5 位作者 杨耀 边戈 赵卫卫 高红兵 李庚 刘彦强 《采矿与岩层控制工程学报》 北大核心 2025年第2期121-131,共11页
针对陕西某矿赋存高位厚硬顶板,已有技术难以实现井下直接整层弱化导致冲击地压频发的难题,提出一种高位钻场长钻孔爆破厚硬顶板防治冲击地压技术。采用理论分析、数值模拟等研究方法,分析了该技术卸压降载机制,确定了其布置参数与层位... 针对陕西某矿赋存高位厚硬顶板,已有技术难以实现井下直接整层弱化导致冲击地压频发的难题,提出一种高位钻场长钻孔爆破厚硬顶板防治冲击地压技术。采用理论分析、数值模拟等研究方法,分析了该技术卸压降载机制,确定了其布置参数与层位,并在该矿2412工作面开展了工程实践。结果表明:长距离钻孔爆破技术是通过在高层位顶板布置钻场实现厚硬顶板整层预裂,达到卸压降载的目的;设计正交试验确定了长距离钻孔爆破卸压效果的主控影响因素为爆破层位;根据煤矿覆岩主控诱灾层位识别方法,判定2412工作面煤层上方52~67 m处为爆破层位,根据工作面开采期间周期来压步距及爆破围岩裂隙发育半径,确定炮孔间距为30 m。工程实践表明,施工长距离钻孔爆破后微震事件频次及能量均有所降低,巷道变形量减小,与传统顶板深孔爆破技术相比,长距离钻孔爆破技术的卸压范围更大,效果更显著。研究结论可为类似条件矿井在生产期间,从源头对高层位、难卸压的厚硬顶板进行降载卸压防治冲击地压提供参考。 展开更多
关键词 厚硬顶板 冲击地压 长距离钻孔爆破 正交试验 防治技术
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煤矿井下长钻孔保压取样器研制与应用
4
作者 王冕 何伟 +2 位作者 王红涛 赵永超 于红 《工矿自动化》 北大核心 2025年第2期19-26,共8页
针对煤矿井下长钻孔取样过程中存在的瓦斯损失量大、孔内条件复杂、煤样钻取率低等技术难点,设计了以高压水为驱动力、以活塞为驱动装置、以球阀为密封装置的保压取样器。该取样器通过钻杆传递水压的变化控制球阀的开启和关闭,实现煤样... 针对煤矿井下长钻孔取样过程中存在的瓦斯损失量大、孔内条件复杂、煤样钻取率低等技术难点,设计了以高压水为驱动力、以活塞为驱动装置、以球阀为密封装置的保压取样器。该取样器通过钻杆传递水压的变化控制球阀的开启和关闭,实现煤样的高效钻取和密封保压。采用该取样器分别进行了3组常规钻孔和18组长钻孔取样试验,最大取样深度为297 m,取样过程煤层暴露时间均控制在5 min内,所取煤样瓦斯含量测定结果表明:在同一工作面,采用保压取样器取样比常规取样方式取样测试的煤层瓦斯含量大0.01~1.34 m^(3)/t,且长钻孔取样深度对煤层瓦斯含量测试数值无明显影响,表明保压取样器在取样成功后具有良好的密封保压性能,达到了煤矿井下长钻孔取样测试煤层瓦斯含量的目的。 展开更多
关键词 煤层瓦斯含量测定 长钻孔取样 保压取样器 球阀密封 活塞驱动
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大采高坚硬顶板工作面关键层破断结构及强矿压防治技术研究 被引量：3
5
作者 李建辉 郑凯歌 +6 位作者 李军 王林涛 王雄 张彦军 蔡鹏 曲浩铭 樊建 《中国煤炭》 北大核心 2025年第3期59-69,共11页
以神东矿区鑫臻煤矿15103工作面为工程背景,对大采高坚硬顶板条件下强矿压灾害发生机理及控制技术进行研究。采用理论分析、数值模拟、现场实践等方法分析了坚硬顶板破断特征及破断结构,揭示了强矿压产生的主要原因,提出了定向长钻孔水... 以神东矿区鑫臻煤矿15103工作面为工程背景,对大采高坚硬顶板条件下强矿压灾害发生机理及控制技术进行研究。采用理论分析、数值模拟、现场实践等方法分析了坚硬顶板破断特征及破断结构,揭示了强矿压产生的主要原因,提出了定向长钻孔水力压裂超前区域弱化治理思路并应用于现场实践。研究结果表明,直接顶能够及时垮落,而基本顶滞后于直接顶垮落,坚硬顶板破断呈现“台阶岩梁”结构特征,且在直接顶垮落后与基本顶离层空间可达2.84 m,此较大离层空间也是工作面矿压强度大的主要原因,计算得到未弱化顶板条件下支架阻力为20.075 MN;基于坚硬顶板破断特征,提出了定向长钻孔区域弱化治理技术。实践表明,压裂区域支架强度范围最小在10 MPa左右,而在未压裂区域几乎未出现低应力区,压裂区应力集中范围降幅约47.6%;在集中系数大于1.02范围内,未压裂区域集中系数大于1.21的高应力集中区出现14处,而压裂区域出现7次,降低约1/2,压裂效果良好。 展开更多
关键词 坚硬顶板 大采高 强矿压灾害 顶板结构 定向长钻孔 水力压裂
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厚硬煤层定向长钻孔分段压裂增渗技术及应用
6
作者 秦逢缘 武文宾 +1 位作者 李良伟 潘雪松 《煤炭工程》 北大核心 2025年第1期98-105,共8页
针对厚硬煤层抽采钻孔影响范围小,抽采纯量低,治理达标时间长等问题,采用顺煤层定向长钻孔分段压裂增渗技术对目标煤体进行物理改性和缝网改造。同时针对硬煤坐封过程中存在的封隔器破损及压裂液漏失难题,在掌握硬煤压裂破碎特性及封隔... 针对厚硬煤层抽采钻孔影响范围小,抽采纯量低,治理达标时间长等问题,采用顺煤层定向长钻孔分段压裂增渗技术对目标煤体进行物理改性和缝网改造。同时针对硬煤坐封过程中存在的封隔器破损及压裂液漏失难题,在掌握硬煤压裂破碎特性及封隔器力学参数特征的基础上,对其端部进行了主动承压“压环-内楔式”结构改进,优选了厚硬煤层裸眼坐封组合工具串,经实验室打压试验,密封效果良好,满足多次卸压膨胀要求。研发了厚硬煤层分段压裂成套装备及顺层定向长钻孔后退式分段压裂工艺,于山西亚美大宁矿3号煤层进行了2个定向长钻孔、8段压裂试验,累计钻孔深度975 m,累计压入水量596 m^(3)。结果表明:试验区域钻孔瓦斯抽采浓度均在75%以上,采用地面微震监测、孔内瞬变电磁、区域渗水量综合判定压裂实际影响半径为22.5~32 m,DY-1、DY-2钻孔瓦斯抽采纯量平均为1.36 m^(3)/min、1.22 m^(3)/min,压裂后单个钻孔抽采纯量最大提升49%,最小提升16%,平均提升约30%。 展开更多
关键词 煤矿瓦斯 定向长钻孔 分段压裂 区域增渗
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以孔代巷瓦斯治理技术体系研究与工程实践
7
作者 陶云奇 寇建新 +1 位作者 张鹏伟 雷聪 《矿业安全与环保》 北大核心 2025年第3期13-21,共9页
为提高煤层瓦斯治理的效率与效果,实现煤矿瓦斯治理由“治得住”向“治得好、治得快、治得省”的转变,采用理论分析、室内实验、现场实践等方法,总结了以孔代巷瓦斯治理技术体系及应用效果,阐明了以孔代巷瓦斯治理技术涵义,划分了5种以... 为提高煤层瓦斯治理的效率与效果,实现煤矿瓦斯治理由“治得住”向“治得好、治得快、治得省”的转变,采用理论分析、室内实验、现场实践等方法,总结了以孔代巷瓦斯治理技术体系及应用效果,阐明了以孔代巷瓦斯治理技术涵义,划分了5种以孔代巷瓦斯治理技术类型,提出了5种技术类型选用时的适用条件,明确了5种技术类型现场技术实施要求及其关键技术参数,形成了相对完善的以孔代巷瓦斯治理技术体系。现场工程实践表明,利用以孔代巷瓦斯治理技术,可实现区域突出危险性预测、区域防突措施实施、工作面采动卸压和邻近层瓦斯拦截抽采等目标,进一步验证了以孔代巷瓦斯治理技术体系的可行性与可操作性。研究成果可为以孔代巷瓦斯治理技术在现场的应用推广提供支持与借鉴。 展开更多
关键词 瓦斯治理 以孔代巷 高位定向长钻孔 拦截抽采 卸压抽采
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碎软煤层顶板长钻孔定向压裂瓦斯超前治理工程实践 被引量：1
8
作者 贾秉义 李树刚 +1 位作者 陈冬冬 张群 《煤田地质与勘探》 北大核心 2025年第3期34-43,共10页
【目的和方法】针对碎软强突煤层瓦斯含量高、压力大,区域预抽钻孔施工过程中喷孔强度大易造成瓦斯超限,钻孔施工效率低等问题,在分析现有区域瓦斯超前抽采卸压技术现状及适应性、近煤层顶板钻孔间接压裂的裂缝扩展延伸特征研究基础上,... 【目的和方法】针对碎软强突煤层瓦斯含量高、压力大,区域预抽钻孔施工过程中喷孔强度大易造成瓦斯超限,钻孔施工效率低等问题,在分析现有区域瓦斯超前抽采卸压技术现状及适应性、近煤层顶板钻孔间接压裂的裂缝扩展延伸特征研究基础上,提出了泥岩层顶板长钻孔套管内定向喷砂射孔分段水力加砂压裂区域瓦斯超前抽采卸压技术,并根据地层特征优化设计了钻孔孔身结构。在安徽淮北芦岭煤矿开展了现场工程试验,完成1个钻孔的钻探施工和套管固孔,孔深520 m,下入一级套管110 m,直径219 mm,二级套管520 m,直径114.3 mm,水泥浆带压固孔。分9段进行射孔压裂,累计射孔39次,形成78个孔眼;单段注液量210~420 m^(3),最大泵注压力17.8~28.3 MPa,加砂比例2.5%~3.3%。【结果与结论】压裂钻孔抽采第257天时,累计抽采瓦斯纯量超过8×10^(5)m^(3),区域预抽率达15.5%。压裂钻孔水平段左右两侧0~15 m和15~30 m范围内瓦斯体积分数降幅分别达27.05%和11.36%;距压裂钻孔平面距离0、15 m处瓦斯压力由2.78 MPa分别降低至1.14 MPa和1.75 MPa,压力降低幅度超过37%。区域瓦斯超前抽采卸压效果明显,技术可行性和有效性得到了验证。超前抽采卸压区域预抽钻孔百孔喷孔率和喷孔强度分别降低了57.89%和67.11%;预抽钻孔一次成孔率提高19%,补孔率降幅达74.87%,钻机施工平均台班效率同比提高了34%。预抽钻孔施工期间,未发生瓦斯异常事件,安全效益显著。该技术可为类似地质条件矿井瓦斯灾害超前治理提供借鉴,已进一步推广至淮南矿区。 展开更多
关键词 碎软煤层 超前抽采卸压 定向压裂 顶板长钻孔 泥岩 瓦斯抽采
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大采长工作面以孔代巷瓦斯治理技术研究
9
作者 王广森 孙晨珂 《工矿自动化》 北大核心 2025年第7期97-104,共8页
目前针对以孔代巷瓦斯抽采技术中钻孔布置参数的研究大多只利用“三带”分布确定钻孔高度,但是对钻孔布置参数中的水平位置和间距的研究较少。针对该问题,以平煤股份15050工作面为工程背景,采用相似物理模拟实验、理论分析和数值模拟相... 目前针对以孔代巷瓦斯抽采技术中钻孔布置参数的研究大多只利用“三带”分布确定钻孔高度,但是对钻孔布置参数中的水平位置和间距的研究较少。针对该问题,以平煤股份15050工作面为工程背景,采用相似物理模拟实验、理论分析和数值模拟相结合的方法确定了大采长工作面顶板定向长钻孔布置参数。设计了15050工作面走向及倾向物理相似模拟实验,分析了大采长工作面走向和倾向覆岩垮落特征,得到覆岩垮落带高度为11.5m、裂隙带高度为11.5~52.0m,并确定了工作面采空区瓦斯富集区域,即回风巷附近和工作面附近的裂隙带内,为确定定向长钻孔施工位置指明了方向。为了准确计算对应钻孔的水平位置,依据倾向物理相似模拟研究结果建立了定向长钻孔水平位置计算模型,得到钻孔水平位置计算公式。为了确定钻孔的合理间距,建立了顶板定向长钻孔瓦斯抽采模型,分别模拟无长钻孔抽采和不同钻孔间距抽采时的瓦斯流向及浓度分布状态,确定了合理的钻孔间距为竖直方向5m、水平方向3m。现场应用结果表明,平均瓦斯抽采体积分数为16.1%,平均抽采纯量为4.1m^(3)/min,上隅角平均瓦斯体积分数为0.43%,实现了以孔代巷治理工作面瓦斯的预期效果。 展开更多
关键词 大采长工作面 定向长钻孔 覆岩垮落 钻孔参数 裂隙带 垮落带 瓦斯富集区 以孔代巷
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孤岛面终采线长水平孔卸压保护大巷技术研究及应用
10
作者 孙永新 《煤炭工程》 北大核心 2025年第4期65-74,共10页
针对王坡煤矿集中大巷受两翼工作面反复采动影响变形破坏问题,通过深入分析采动影响下大巷变形破坏特征及其影响因素,提出了长水平孔水力卸压保护大巷的原理与方法,并于王坡矿3203孤岛工作面终采线进行现场应用。研究发现,受两翼工作面... 针对王坡煤矿集中大巷受两翼工作面反复采动影响变形破坏问题,通过深入分析采动影响下大巷变形破坏特征及其影响因素,提出了长水平孔水力卸压保护大巷的原理与方法,并于王坡矿3203孤岛工作面终采线进行现场应用。研究发现,受两翼工作面反复采动影响,现有煤柱尺寸无法有效避开扰动、被动支护方式无法阻止大巷持续流变。通过在工作面末采前施工长水平孔并进行区域水力压裂制造人为弱化带,能有效降低顶板岩层的应力传递,减少动载扰动对大巷的影响。现场试验结果表明,该技术可显著降低巷道变形速度和变形量,集中辅运巷最大顶板下沉量30 mm,底鼓100 mm,两帮移近80 mm,围岩变形大大减小,应力水平降低25%左右,提高了大巷围岩的稳定性,减少了维护次数,对保障矿井的安全高效生产具有重要意义。研究应用成果可为类似条件下的煤矿大巷变形控制提供参考。 展开更多
关键词 孤岛工作面 两翼采动 大巷变形 终采线卸压 长水平孔
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厚硬顶板井下长孔水力压裂防冲技术研究
11
作者 姚子涛 陈学慧 +3 位作者 李振安 魏宏斌 白建飞 周宏伟 《煤炭工程》 北大核心 2025年第7期81-86,共6页
针对厚硬顶板下工作面防冲难于实现大范围超前卸压的问题,以大海则煤矿20101工作面为工程背景,采用理论分析和现场实测等方法,开展厚硬顶板井下长孔水力压裂防冲技术研究,确定了压裂层位、评估了水力压裂效果和防冲效果。结论如下:①基... 针对厚硬顶板下工作面防冲难于实现大范围超前卸压的问题,以大海则煤矿20101工作面为工程背景,采用理论分析和现场实测等方法,开展厚硬顶板井下长孔水力压裂防冲技术研究,确定了压裂层位、评估了水力压裂效果和防冲效果。结论如下:①基于垮落带岩石充满采空区所需高度及工作面微震事件分布规律,综合考虑充满采空区所需高度、上覆岩层破裂范围以及厚硬岩层层位,确定井下长孔水力压裂钻孔设计高度分别为20 m和35 m;②通过水压力波动特征及邻孔出水现象判定,压裂过程中水压力于稳定区间持续波动,后期邻孔出水量激增,证实压裂裂隙与邻孔贯通并形成裂隙网络,压裂效果良好;③实施水力压裂后,微震事件总能量、总频次及高能级事件数量显著降低,来压动载系数与来压步距明显减小。研究表明,井下长孔水力压裂技术可有效降低工作面冲击危险性,保障厚硬顶板条件下的安全回采,为同类地质条件矿井的冲击地压防治提供技术参考。 展开更多
关键词 厚硬顶板 冲击地压 长孔水力压裂 防冲效果 分段压裂 微震监测
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煤层顶板梳状定向长钻孔分段压裂增透抽采技术
12
作者 刘军 《中国煤炭》 北大核心 2025年第5期88-95,共8页
针对碎软煤层钻孔施工困难、覆盖范围小、抽采效果不佳的难题,以韩城矿区为背景,在定向长钻孔技术和水力压裂技术的基础上,结合现场实际顶板情况,提出了煤层顶板梳状定向长钻孔分段压裂增透抽采技术,并在桑树坪二号井3310工作面成功试... 针对碎软煤层钻孔施工困难、覆盖范围小、抽采效果不佳的难题,以韩城矿区为背景,在定向长钻孔技术和水力压裂技术的基础上,结合现场实际顶板情况,提出了煤层顶板梳状定向长钻孔分段压裂增透抽采技术,并在桑树坪二号井3310工作面成功试验。试验结果表明,煤层顶板梳状定向长钻孔分段压裂技术有效解决了钻孔施工过程中塌孔、卡钻等现象,压裂影响范围为32~40 m,实现了煤层瓦斯大范围预抽;瓦斯抽采分为4个阶段,即缓慢增长阶段、快速增长阶段、衰减阶段和稳定阶段,稳定阶段平均瓦斯抽采纯量为1.2 m^(3)/min,平均抽采浓度为42.6%,百米钻孔瓦斯抽采纯量为0.101 m^(3)/min;与邻近工作面常规顺层钻孔瓦斯抽采相比,顶板定向梳状长钻孔分段水力压裂钻孔瓦斯抽采浓度和抽采纯量分别提高了1.8倍和4.2倍。 展开更多
关键词 煤层顶板 梳状长钻孔 分段压裂 增透抽采 碎软低渗
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定向长钻孔瓦斯抽采负压变化规律及监测控制技术研究进展 被引量：7
13
作者 李泉新 程卓尔 +3 位作者 方俊 牟全斌 刘飞 丛琳 《煤田地质与勘探》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期171-182,共12页
【意义】近水平定向长钻孔是煤矿瓦斯灾害防治的重要技术途径和有效手段,负压是影响定向长钻孔瓦斯抽采效果的重要因素。【进展】从孔内负压衰减机制与分布规律、瓦斯抽采参数监测技术、瓦斯抽采智能调控系统等3个方面系统总结了近水平... 【意义】近水平定向长钻孔是煤矿瓦斯灾害防治的重要技术途径和有效手段,负压是影响定向长钻孔瓦斯抽采效果的重要因素。【进展】从孔内负压衰减机制与分布规律、瓦斯抽采参数监测技术、瓦斯抽采智能调控系统等3个方面系统总结了近水平定向长钻孔瓦斯抽采技术研究进展,其中在孔内负压衰减机制与分布规律方面,总结了负压对瓦斯抽采影响机制、负压衰减机制、负压分布规律等基础理论研究成果;在瓦斯抽采参数监测技术方面,基于不同原理,阐述了超声波式、激光式、孔板式、循环自激式等不同类型的孔口瓦斯监测仪器现状,以及以束管法为主的孔内瓦斯监测手段;在瓦斯抽采智能调控系统方面,介绍了瓦斯抽采智能调控理念与技术装备研究上取得的成果,以负压、流量、浓度等抽采参数为分析调控对象,基于智能算法与PLC控制技术,初步实现井下管网智能调控,提高了瓦斯抽采效率。【展望】指出当前研究存在定向长钻孔内负压变化规律不清、正负压耦合作用机制不明,缺乏孔内长距离的瓦斯抽采参数监测手段和瓦斯多参数监测方法,瓦斯抽采调控系统智能化程度低等不足。同时提出瓦斯抽采定向长钻孔研究的未来发展趋势,包括基于定向长钻孔特殊结构分析的负压抽采与正压扩散耦合机制、基于光纤传感的孔内瓦斯多参数监测系统、基于机器学习的瓦斯抽采参数精细调控方法等研究方向,为近水平定向长钻孔瓦斯治理工程设计、施工、抽采与效果评价提供支撑。 展开更多
关键词 瓦斯抽采 定向长钻孔 负压 参数监测 智能调控系统 煤矿
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放顶煤工作面以孔代巷合理布孔参数 被引量：2
14
作者 李杰 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第15期6225-6233,共9页
为了解决刘家梁矿2号煤层低含量赋存高强度开采引发工作上隅角瓦斯问题,缓解矿井因岩巷掘进造成采掘接替紧张的局面,提出了采用大直径高位走向长钻孔代替工作面低位岩石抽采巷的瓦斯治理技术,结合矿井2号煤层顶板煤岩物理力学参数,通过... 为了解决刘家梁矿2号煤层低含量赋存高强度开采引发工作上隅角瓦斯问题,缓解矿井因岩巷掘进造成采掘接替紧张的局面,提出了采用大直径高位走向长钻孔代替工作面低位岩石抽采巷的瓦斯治理技术,结合矿井2号煤层顶板煤岩物理力学参数,通过理论分析、UDEC、FLUENT数值模拟的方法,分别从工作面裂隙带发育、工作面采空区流场分布等不同的专业角度,分析、研究了瓦斯流通通道及赋存规律,为定向高位钻孔合理布孔层位选择提供理论支撑;结合1号钻场瓦斯抽采效果,修正工作面煤岩赋存资料,优化2号钻场抽采设计,调整钻孔布置参数,以工作面瓦斯抽采纯量、上隅角瓦斯浓度为指标,对不同条件下瓦斯治理效果进行对比,实践证明:走向高位长钻孔能够取代低位岩石抽采巷,用于低含量赋存、高强度开采的放顶煤工作上隅角瓦斯治理,治理效果显著,上隅角瓦斯浓度维持在0.6%以下。 展开更多
关键词 高位定向钻孔 以孔代巷 上隅角 水平布孔范围 钻孔参数
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近距离薄煤层群首采层卸压瓦斯协同抽采技术研究 被引量：5
15
作者 倪廉钦 李忠备 +3 位作者 高杰 付光胜 张晓玉 袁安营 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期70-77,共8页
为有效解决近距离薄煤层群开采首采层上、下邻近层大量卸压瓦斯涌入的治理问题,以某煤矿为研究对象,采用理论分析和数值模拟的方法,研究近距离薄煤层群开采条件下卸压瓦斯运移规律,并根据富集特征确定卸压瓦斯抽采钻孔的空间位置。研究... 为有效解决近距离薄煤层群开采首采层上、下邻近层大量卸压瓦斯涌入的治理问题,以某煤矿为研究对象,采用理论分析和数值模拟的方法,研究近距离薄煤层群开采条件下卸压瓦斯运移规律,并根据富集特征确定卸压瓦斯抽采钻孔的空间位置。研究结果表明:首采层开采覆岩导气裂隙带最大发育高为10.3~23.2 m。设计超大直径顺层预抽钻孔高0.8 m,宽2.08 m;顶板定向长钻孔终孔最优抽采位置为垂直距离开采层顶板15.0~23.0 m,水平距离回风侧20.5~27.5 m;2条埋管抽采最佳错距为距底板高1.1,1.7 m,深入采空区11.3,20.8 m。优化后的布置参数应用于现场实践,试验工作面回采期间上隅角瓦斯体积分数保持在0.7%以下。研究结果能够实现近距离薄煤层群开采条件下卸压瓦斯高效抽采,保证矿井安全高效生产。 展开更多
关键词 近距离薄煤层群 裂隙发育 协同抽采 超大直径顺层钻孔 顶板定向长钻孔 埋管抽采
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以孔代巷瓦斯抽采工艺技术应用 被引量：7
16
作者 乔伟 《矿业安全与环保》 CAS 北大核心 2024年第3期92-96,106,共6页
为解决新源煤矿12214工作面上隅角瓦斯超限问题,考察了该工作面顶板岩性,研究了顶板裂隙带范围及其对采空区瓦斯流动聚积的影响,对瓦斯涌出量来源进行了分析,确定在不同层位施工一组共7个顶板高位定向长钻孔进行瓦斯抽采,并与一段高抽... 为解决新源煤矿12214工作面上隅角瓦斯超限问题,考察了该工作面顶板岩性,研究了顶板裂隙带范围及其对采空区瓦斯流动聚积的影响,对瓦斯涌出量来源进行了分析,确定在不同层位施工一组共7个顶板高位定向长钻孔进行瓦斯抽采,并与一段高抽巷瓦斯抽采效果进行对比。结果表明:历经5个月回采,顶板高位定向长钻孔组与高抽巷平均抽采瓦斯浓度分别为17.24%、21.32%,抽采瓦斯纯流量分别为3.71、3.37 m^(3)/min,回采期间上隅角平均瓦斯浓度分别为0.42%、0.49%。研究表明,顶板高位定向长钻孔影响范围比高抽巷大,抽采瓦斯纯流量提高了10.09%,施工成本比高抽巷低,且施工效率更高,极大地缓解了高抽巷掘进速度对采煤工作面投产的制约,证明顶板高位定向长钻孔能够有效替代高抽巷进行矿井瓦斯抽采。 展开更多
关键词 瓦斯抽采 上隅角 瓦斯涌出来源 顶板高位定向长钻孔 高抽巷 瓦斯抽采效果
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青海油田风西区块长水平段水平井钻井液技术 被引量：1
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作者 张民立 袁贵德 +5 位作者 庄伟 王威 刘武 郭超 明洪涛 杨鹏梅 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2024年第1期31-38,共8页
青海油田为实现稀井高产开发技术方案,在柴达木盆地大风山地区风西构造部署五口长裸眼水平井,并同时应用水基、油基钻井液进行施工对比,总结完善风西长裸眼长水平段水平井钻完井工艺技术模板。以优质复合盐水基钻井液在风西ⅠH1-5井的... 青海油田为实现稀井高产开发技术方案,在柴达木盆地大风山地区风西构造部署五口长裸眼水平井,并同时应用水基、油基钻井液进行施工对比,总结完善风西长裸眼长水平段水平井钻完井工艺技术模板。以优质复合盐水基钻井液在风西ⅠH1-5井的现场应用实例进行总结,并对相关钻井工艺技术应用、工程参数控制、流变性与携带等进行分析。风西ⅠH1-5井完钻井深为5478 m,水平段长2541 m,创青海油田水平段最长、油层钻遇率最高(100%)、水平井单趟进尺最多(1566 m)、水平段短程起下钻井段最长(达1000 m)、首次采用漂浮下套管技术等多项施工新纪录,该井的成功钻探对于超长水平段水平井的钻完井工艺在青海油田应用具有里程碑意义。与应用油基钻井液施工的邻井就钻井周期进行了对标分析,该优质复合盐水基钻井液施工井均优于油基钻井液施工井,对今后钻探长裸眼、长水平段水平井钻井液体系优选有较好的指导借鉴。 展开更多
关键词 长水平段水平井 水基钻井液 井壁稳定 井眼清洁 润滑性
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中深层地埋管热泵系统供暖源侧参数设计方法
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作者 李锦堂 李骥 +3 位作者 张广秋 孙宗宇 朱超 孔维政 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1-13,共13页
依赖于既有工程经验数据或地埋管换热能力短期测试结果,采用粗放式方法进行中深层地埋管热泵系统源侧设计,导致地埋管系统容量配置不合理,影响热泵系统供暖的可靠性与经济性。为改善地埋管系统设计现状,采用动态仿真手段,同时虑及设计... 依赖于既有工程经验数据或地埋管换热能力短期测试结果,采用粗放式方法进行中深层地埋管热泵系统源侧设计,导致地埋管系统容量配置不合理,影响热泵系统供暖的可靠性与经济性。为改善地埋管系统设计现状,采用动态仿真手段,同时虑及设计负荷、累计负荷、负荷逐时分布规律,分析长时间维度中深层地埋管地热资源非稳态特性和岩土温度自恢复特性,提出基于地下岩土“终态年度周期性冷热平衡”状态来确定地源侧设计供回水温度,进一步以地源侧全生命期年均成本最低进行最优化计算来确定源侧设计流量的设计方法,并将其应用于某工程项目,实现了地源侧参数的设计优化。 展开更多
关键词 地热能 中深层同轴套管式地埋管换热器 长期换热性能 年度完全可再生状态 动态仿真
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长距离上向瓦斯压力测试钻孔逐级注浆封孔技术 被引量：12
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作者 许彦明 翟成 +2 位作者 仲超 向贤伟 余旭 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2015年第7期78-82,共5页
为了解决穿层长距离上向瓦斯测压钻孔在封孔过程中,封孔材料在重力作用下,传统的封孔工艺孔口堵头易被挤出钻孔,难以形成测压室,而无法真实准确测定煤层瓦斯压力的难题。结合平煤六矿实际煤层赋存条件,提出采用穿层长距离上向测压钻孔... 为了解决穿层长距离上向瓦斯测压钻孔在封孔过程中,封孔材料在重力作用下,传统的封孔工艺孔口堵头易被挤出钻孔,难以形成测压室,而无法真实准确测定煤层瓦斯压力的难题。结合平煤六矿实际煤层赋存条件,提出采用穿层长距离上向测压钻孔逐级注浆封孔技术,并在戊8-22310工作面进行应用,结果表明:采用传统封孔工艺的1—3号测压孔均封孔失败,且造成钻孔的报废。采用逐级注浆封孔技术,不仅解决了传统注浆封孔工艺无法在长距离上向测压钻孔上应用等难题,而且封孔测压成功率高,测定的最大瓦斯压力分别为4号测压孔0.73 MPa、5号测压孔0.96 MPa、6号测压孔0.89 MPa,比较接近实际瓦斯压力1.03 MPa;由于测压室距采面的距离不同,测压孔反映的卸压效果及各时期维持的时间也不相同。 展开更多
关键词 煤层瓦斯压力 逐级注浆封孔 长距离上向钻孔 钻孔参数
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采空区瓦斯治理及利用实践 被引量：38
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作者 王兆丰 李宏 +2 位作者 杨宏民 赵伟 王建新 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2011年第4期55-59,113,共6页
为有效阻止采空区瓦斯大量涌入工作面导致断电等事故,通过对成庄煤矿4308综放工作面采空区瓦斯涌出规律的分析,运用采空区尾巷埋管、顶板走向长钻孔及地面钻井等多种抽放措施对采空区瓦斯进行抽放,实践应用证明:以上抽放措施显著减少了... 为有效阻止采空区瓦斯大量涌入工作面导致断电等事故,通过对成庄煤矿4308综放工作面采空区瓦斯涌出规律的分析,运用采空区尾巷埋管、顶板走向长钻孔及地面钻井等多种抽放措施对采空区瓦斯进行抽放,实践应用证明:以上抽放措施显著减少了采空区瓦斯向工作面的涌出,使尾巷的风排瓦斯量比应用前的风排量降低了46%,原煤月产量提高近2.5万t,同时建立了相对较完善的采空区瓦斯抽采系统,并形成良好的瓦斯利用途径,实现了煤与瓦斯共采。 展开更多
关键词 瓦斯涌出 采空区 埋管 瓦斯抽放 长钻孔 瓦斯利用
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