“瓦斯抽采”高影响力论文推荐 |《煤炭科学技术》

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“瓦斯抽采”高影响力论文推荐 |《煤炭科学技术》

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《煤炭科学技术》“瓦斯抽采”专题高影响力论文推荐！共计16篇热点论文，论文精选自2020年至今相关主题的高被引和高下载论文。欢迎各位学者关注！

行业视野: 煤层气
类别; 72个
关键词; 70位
专家; 16篇
论文; 10360IP
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卸压瓦斯运移区“孔-巷”协同抽采布置参数优化及高效抽采

作者(Author)：赵鹏翔, 康新朋, 李树刚, 林海飞, 甘路军, 安星虣

摘要：高突矿井瓦斯抽采是治理工作面隅角瓦斯超限的重要手段，各抽采方式布置层位不同，其抽采效果存在明显差异，研究协同抽采各抽采方式的最优布置层位具有重要意义。为提高高抽巷抽采效率实现瓦斯精准抽采，基于“椭抛带”理论，运用Fluent数值模拟软件对协同抽采各抽采方式的布置层位进行模拟研究，分析各布置条件下工作面隅角瓦斯浓度，确定最优布置层位。模拟结果表明协同抽采中各抽采方式布置层位为：高抽巷最优平距25 m，最优垂距30 m，定向长钻孔最优平距在10～20 m，最优垂距在11～21 m。通过对单一抽采与协同抽采进行对比分析，协同抽采中回风侧快速提升区跨度明显增大，使得回风侧经上隅角涌入工作面的瓦斯强度降低，隅角瓦斯得到进一步控制。协同抽采较好解决了工作面回风侧风流引起的相对负压造成上隅角瓦斯大量聚集的问题，隅角涡流所引起的瓦斯聚集现象在长钻孔抽采下逐步消失。优化后的布置参数进行现场应用后，试验工作面在生产期间高抽巷平均抽采纯量为64.79 m3/min，占瓦斯涌出量的79.91%，定向长钻孔平均抽采纯量为9.68 m3/min，减小了风排瓦斯的压力，上隅角、回风巷最大瓦斯体积分数均控制在1%以内，试验工作面瓦斯超限问题得到有效治理，保证了生产工作安全高效进行。

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煤炭科学技术

2022年第02期

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深部开采卸压瓦斯精准抽采体系构建及实践

作者(Author)：李树刚, 杨二豪, 林海飞, 赵鹏翔

摘要：为推进瓦斯治理水平高质量发展，以国内外研究进展为基础，建立了煤层瓦斯含量测定、瓦斯涌出量预测、瓦斯储运区辨识圈定、抽采方法确定、抽采参数设计、抽采工程施工、计量监测评价及调控的采动卸压瓦斯抽采全环节，从“精确度”“准确度”“精细度”对卸压瓦斯“精准抽采”内涵进行了阐释。以深部开采卸压瓦斯抽采关键问题为核心，主要内容为基石，重点技术为依托，手段与方法为途径，工程实践为验证，构建了多层级精准抽采体系框架。通过总结现有瓦斯涌出量预测的常用方法，得出瓦斯涌出量预测的一般箱体模型；以理论推导、试验模拟和现场反演3个方面研究为基础，提出了卸压瓦斯高效抽采区域精准辨识方法和流程；根据不同设计依据建立了卸压瓦斯精准抽采工程精准施工设计流程；以抽采数据动态感知、抽采效果评价及管网优化、抽采系统决策与调节为主要研究内容，提出了卸压瓦斯抽采精准调控的3个研究课题和研究思路；探讨了卸压瓦斯精准抽采云平台的架构，并应用卸压瓦斯精准抽采体系在山西典型高瓦斯突出矿井进行了现场工程实践。该研究完善了深部矿井卸压瓦斯治理的整体框架，为后续研究及现场应用提供了借鉴。

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煤炭科学技术

2021年第05期

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煤矿瓦斯智能抽采关键技术研究进展及展望

作者(Author)：赵旭生, 马国龙

摘要：为了推动智能瓦斯抽采技术发展，提高煤矿安全保障能力，从瓦斯抽采全过程少人化或无人化角度，阐述了智能瓦斯抽采的精准感知、自决策、自执行、自适应、自学习等5个方面特征,提出了包含功能和技术2个维度的智能瓦斯抽采体系结构，功能维度上涵盖瓦斯抽采所有环节，技术维度上包含单机智能、机组智能和集成智能3个层次，体现了智能瓦斯抽采技术的发展迭代过程；设计了智能瓦斯抽采总体架构，由感知控制层、传输层、数据层、应用层等4个层面和信息标准、信息安全等2个体系构成；最后，从动态透明瓦斯地质、抽采钻孔智能设计、打钻-增透-封孔机器人、抽采系统智能调控与诊断、抽采达标自动评判等5个方面对智能瓦斯抽采关键支撑技术进行了探讨，分析了关键技术向精准、高效、智能方向发展的趋势，提出了抽采钻孔差异化智能设计和抽采达标多层递进动态评判等解决策略，并给出了谢桥煤矿“三人五台一组”自动钻机集中控制协同作业、霍尔辛赫煤矿抽采管网自动调控、新元煤矿抽采达标在线评判等典型应用案例，为煤矿智能瓦斯抽采技术研究和建设实践提供了有益参考。

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煤炭科学技术

2021年第05期

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基于关键层运动的邻近层卸压瓦斯抽采优化设计方法

作者(Author)：胡国忠, 许家林, 秦伟, QU Qingdong, 彭小亚, 李康

摘要：瓦斯抽采巷(孔)的合理布置是实现邻近层卸压瓦斯精准抽采的基本前提。在深入分析覆岩关键层运动对邻近层瓦斯卸压运移控制机制的基础上，提出了基于关键层运动的邻近层卸压瓦斯抽采优化设计新方法。研究结果表明：邻近层卸压瓦斯抽采巷(孔)的合理布置层位为垮落带边界至导气裂隙带最大发育高度之间的空间范围，导气裂隙带最大发育高度可按基于关键层位置的导水裂隙带高度预计方法来确定；邻近层卸压瓦斯抽采巷(孔)的合理层面位置为导气裂隙带内的“O”形圈裂隙区中部，“O”形圈裂隙区宽度可按其与煤层采高、覆岩关键层结构及采深的函数关系式进行预计。该方法在阳泉矿区邻近层卸压瓦斯实践中得到了应用和验证，邻近层卸压瓦斯抽采率稳定在92%，能较好地指导煤层群开采条件下煤与瓦斯共采实践。

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煤炭科学技术

2021年第05期

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瓦斯抽采穿层钻孔钻扩造穴卸压增透机理研究

作者(Author)：王亮, 廖晓雪, 褚鹏, 张晓磊, 刘清泉

摘要：随着我国煤矿开采逐渐向深部开拓，煤层瓦斯压力增大、含量增加，煤层渗透率普遍较低，增加了瓦斯抽采的难度。钻孔钻扩造穴卸压增透技术能提高煤层渗透率，是增加瓦斯抽采效率的有效手段。为解决寺家庄煤矿15号煤层渗透率低，瓦斯难抽采的问题，以寺家庄煤矿北翼辅助运输巷15号煤层抽采钻孔造穴为工程背景，以弹性力学应变软化模型和扩散-渗流煤层瓦斯流动理论模型为基础，建立了穿层钻孔钻扩造穴后煤层渗透率演化方程和穿层钻孔造穴煤层瓦斯流动方程。通过COMSOL Multiphysics多物理场数值模拟软件对方程进行解算，分析了钻孔造穴的增透机理和渗透率分布规律，得到了瓦斯抽采量、瓦斯压力分布以及渗透率等关键参数；结合模拟结论与现场条件，确定了钻孔钻扩造穴的最优造穴半径为0.6 m，最佳布孔间距为6.0～7.0 m，为现场施工造穴半径和钻孔间距的确定提供了指导。最后，在寺家庄煤矿15号煤层实施普钻钻孔与造穴钻孔，进行了瓦斯抽采效果对比。试验结果表明：实施水力钻扩造穴技术后，瓦斯抽采率、抽采浓度和抽采纯量相对普钻钻孔分别提高了约2.7、2.0、5.7倍；瓦斯抽采周期、钻孔施工工程量降低了约2倍，提高了瓦斯抽采技术经济效益,应用结果验证模拟结果可靠，抽采设计可行，可以指导现场施工。

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煤炭科学技术

2021年第05期

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煤矿瓦斯抽采增产机制及关键技术

作者(Author)：苏现波, 宋金星, 郭红玉, 蔺海晓, 刘晓, 韩颖, 张双斌, 李贤忠, 于世耀

摘要：瓦斯抽采是煤矿瓦斯灾害治理的主要途径。长期以来，广大科技与工程技术人员研制了多种瓦斯抽采技术，为我国煤矿安全生产提供了有力保障。但是对于一些突出严重的低渗煤层仍存在抽采效率低、成本高的问题，迫切需要形成一套系统的、能够实现瓦斯抽采由“抽得出向抽得快、抽得省、抽得纯、抽得净”转化的技术体系。为此，首先系统介绍了煤岩体结构的定量表征、瓦斯运移产出机制和基于煤岩体结构的瓦斯运移产出过程，并以此瓦斯抽采增产理论为基础，从物理、生化和表面改性等方面厘清了瓦斯抽采增产机制，最后结合团队近20年从事瓦斯治理工作的研究成果，系统分析了水力压裂、钻冲压一体化、老孔修复、三堵两注固液两相封孔、下向瓦斯抽采孔自动排水排渣气驱、地面以孔代巷等六项瓦斯抽采技术的增产原理，简要介绍了研制的相关装备、装置和器材以及现场应用效果。指出煤体结构决定了煤层的可改造性，决定了瓦斯的运移产出流态，进而决定了瓦斯抽采增产技术的选择，是瓦斯治理技术体系建立的基础。揭示了瓦斯抽采的多重增产机制：造缝增透、增容增透、气驱增产、气胀致裂增透、微生物降解增产、强氧化剂氧化增产和表面改性增产等，指出水力压裂、钻冲压一体化、地面以孔代巷三项技术是以增透增产为主要途径的水力强化措施；三堵两注固液两相封孔、老孔修复增透、下向孔自动排水排渣三项技术则是以多重增产机制为基础，以延长抽采钻孔使用寿命、提高抽采瓦斯的质和量为途径的增产技术；气驱技术的本质是增加瓦斯压力梯度、实现抽采后期低压煤层瓦斯抽采增产。已经完成的工程试验和推广应用充分显示出这一技术体系的潜在优势，随着这一技术体系进一步的标准化和程序化，将成为煤矿瓦斯高效抽采的一种普适性技术，其推广应用将大幅度降低瓦斯治理成本。

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煤炭科学技术

2020年第12期

1191

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瓦斯抽采顺煤层超长距定向孔钻进关键技术

作者(Author)：李泉新, 王鲜, 许超, 姜磊, 刘智, 刘飞

摘要：针对现有煤矿井下定向钻进技术与装备在钻进3 000 m以上顺煤层超长距定向孔中存在的不足，提出采用ZDY15000LD大功率定向钻机和BLY460高压泥浆泵车提高装备钻进能力,通过优化钻进系统冲洗液管路和研制大通孔钻具以降低冲洗液水路压耗,合理设置泥浆脉冲无线随钻测量系统运行参数以提高超长孔工况下信号传输稳定性,利用井下冲洗液净化循环系统实现定向钻进冲洗液循环利用。创新开发了滑动钻进减阻技术、复合钻进倾角控制技术和复合钻进侧钻分支技术等超长定向孔钻进关键技术。结合神东煤炭集团保德煤矿大盘区煤层瓦斯大区域超前治理需要开展3 000 m以上顺煤层超长距定向孔钻进的工程实践，创造了主孔深度3 353 m的顺煤层超长贯通定向钻孔深度记录，实践结果表明：超长距定向孔钻进装备系统有效提高了煤矿井下深孔钻进能力，降低了钻进过程中泥浆泵压力，实现了超长孔工况下信号稳定传输，减少了定向钻进时清水用量和污水排放量；开发的超长距定向孔钻进关键技术降低了滑动定向钻进阻力，提高了滑动定向钻进深度、钻进效率和复合钻进应用比例，解决了超长孔内侧钻分支孔的难题。

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煤炭科学技术

2020年第12期

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煤层瓦斯抽采钻孔变形破坏测试技术及其应用研究

作者(Author)：李忠辉, 王恩元, 郑安琪, 钮月, 张昕, 蔡冠楠

摘要：为了揭示煤层瓦斯抽采钻孔失稳破坏规律及服役寿命周期特征，研发了包括钻孔变形模拟装置和钻孔变形测试装置的钻孔变形破坏测试系统，利用相似材料进行了钻孔变形破坏全过程的试验测试。研究了压力感应器压力、钻孔变形之间的关系，提出了评价钻孔变形破坏状态的指标——钻孔破坏度。基于试验测试数据建立了钻孔破坏度与压力感应器压力的定性关系，根据试验结果确定了钻孔塌孔失效的判定条件为钻孔破坏度大于50%。现场测试了瓦斯抽采钻孔的变形破坏过程，分析了钻孔破坏度随时间和孔深的变化规律，定量考察了钻孔稳定性，发现钻孔成孔后初期变形破坏速度较快，之后进入缓慢变形破坏阶段直至稳定;沿孔深方向，钻孔破坏度先增大后减小，孔深5～11m范围内钻孔破坏度最大，与巷道围岩应力分布相吻合，对确定合理封孔深度有指导意义;钻孔的变形破坏对瓦斯抽采流量影响显著，随着钻孔破坏度增加至50%及以上，钻孔失效，无法继续抽采。研究成果对合理瓦斯抽采设计、瓦斯抽采动态考察、准确评价抽采效果提供了依据。

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煤炭科学技术

2020年第10期

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