通过深孔控制喷射对深层柔和高气体煤层地板的反射研究
1School of Materials and Chemical Engineering, Bengbu University, Bengbu, 233030, China.
Scientific reports
|October 29, 2024
概括
这项研究引入了地板层的爆破,以提高深层,柔软,高气体煤层的透性. 控制孔显著增加了煤层损坏和天然气提取效率,提高了安全性和生产力.
科学领域:
- 采矿工程 采矿工程 采矿工程
- 岩石机械学 岩石机械学
- 地质技术工程 地质技术工程
背景情况:
- 由于发达不足的断层和重新压缩,深厚的,柔软的,高气体的煤层对有效的天然气开采构成了挑战.
- 传统的喷射方法往往难以在这些具有挑战性的地质条件下创造足够和持久的透性.
研究的目的:
- 提出和评估一种新的喷射策略,使用地板层操作和控制孔来提高难以透的煤层的透性.
- 调查控制孔放置对裂传播,损坏分布和气体提取效率的影响.
主要方法:
- 为实验室分析开发双向加载气体固体合喷气模拟系统.
- 进行与常规喷气技术相比,使用不同的控制孔间距进行比较实验.
- 分析宏观裂纹图案,内部损伤机制和煤炭和岩石质量的应变数据.
- 在华南矿区C13煤层进行现场验证.
主要成果:
- 控制孔通过反射拉伸应力波,增加裂纹延伸距离和方向故障,促进裂纹的传播.
- 使用控制孔进行喷射,煤层损坏增加了高达133%,地板损坏减少了高达167%的损坏.
- 最佳的喷气孔位置 (从提取点4米) 导致气体提取纯度增加131%,气体度增加373%.
- 控制孔与煤岩接口的距离影响煤体内的局部损伤和应变.
结论:
- 用战略位置的控制孔在地板层中进行爆破是提高深层,柔软,高气体煤层的透性的有效方法.
- 这种技术显著提高了天然气提取效率和度,为具有挑战性的采矿环境提供了可行的解决方案.
- 这些发现为优化爆破操作提供了宝贵的见解,以提高高气体煤矿的安全性和生产率.
