“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; 10361IP
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煤层顶板裂隙带瓦斯抽采技术与装备探索

作者(Author)：闫保永, 曹柳, 张家贵

摘要：采空区与回风巷上隅角瓦斯超限情况亟待解决。为了对采空区裂隙带内瓦斯进行抽采，降低瓦斯浓度。提出了采用高位定向长钻孔代替传统高抽巷对采空区上隅角瓦斯进行治理的方案，分析了高位定向钻孔的直径大小、层位高低、深度等对裂隙带瓦斯抽采效果的影响，并以大直径定向钻机ZYWL-13000DS在双柳煤矿33（4）13工作面钻进为案例进行验证。结果表明：①定向钻孔直径对瓦斯抽采效率影响较大，因此应在地质条件与钻机性能允许的情况下，选择尽可能大的钻孔直径；②煤层顶板5～8倍采高内为定向钻孔较为适合的施工层位；③在不塌孔的情况下，随着定向钻孔的深入，瓦斯抽采效果逐渐提升，且随着煤矿的回采，高位钻孔涌出的瓦斯会呈平衡状态。实例分析表明：在定向钻进4个孔，且1孔失效的情况下，瓦斯抽采总量仅比高抽巷抽采量低2m3/min，但采用高位定向长钻孔工艺进行瓦斯抽采能使成本降低70%以上，使有效施工周期缩短75%以上。

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煤炭科学技术

2020年第10期

375

963
顺层钻孔瓦斯抽采漏气规律及封孔技术研究

作者(Author)：马智会, 潘荣锟, 马智勇, 李聪, 胡代民

摘要：顺层钻孔瓦斯抽采时，在矿山压力作用下，极易出现抽采漏气的情况，为了提高顺层钻孔瓦斯抽采效果，据巷道围岩应力分布规律，分析了抽采钻孔轴向和径向的应力和裂隙分布特征，提出顺层抽采钻孔的4种漏气通道分别为：封孔材料漏气、钻孔周围煤体漏气、封孔材料与钻孔壁间隙漏气以及邻近钻孔影响漏气。基于漏气通道分析结果，得出顺层钻孔抽采应堵实钻孔径向松动圈和设计合理的封孔长度的封孔原则。根据钻孔漏气机理及封孔原则并结合现场条件，对孟津煤矿原聚氨酯封孔工艺进行考察并优化，得出优化后的封孔深度应为20 m，并结合径向裂隙范围，提出了两堵一注全程注SRS-Ⅱ高强微膨胀型快速凝固封孔材料的封孔工艺，在12030运输巷进行了工业试验。通过对封孔优化前后的跟踪监测数据进行对比分析，得出封孔优化后的瓦斯抽采体积分数为原封孔工艺瓦斯抽采体积分数的1.1～1.9倍，优化后的瓦斯抽采纯量为原封孔工艺的2.6倍左右，且原封孔工艺较封孔优化后的抽采体积分数和抽采纯量衰减明显。因此，优化后的封孔工艺抽采效果较原工艺明显提高，为同类型矿井顺层抽采封孔提供了借鉴。

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煤炭科学技术

2020年第08期

423

936
煤矿井下定向长钻孔水力压裂瓦斯高效抽采技术

作者(Author)：牟全斌, 闫志铭, 张俭

摘要：为了提高煤矿井下单一低渗煤层瓦斯抽采效果，基于普通中、短钻孔水力压裂技术在瓦斯治理方面存在的弊端，结合煤储层地质条件和定向钻进技术特点，提出了井下定向长钻孔水力压裂瓦斯高效抽采技术，总结了长钻孔整体压裂和围岩梳状孔分段压裂2种水力压裂模式，分析了施工工艺和关键技术，以阳泉矿区为例，进行了定向长钻孔水力压裂试验，并考察了其效果。结果表明：长钻孔整体压裂采用基于扩张式封隔器原理的快速封孔技术，可在10 min内实现封孔工具组合快速坐封。梳状孔分段压裂施工采用裸眼封隔器滑套分段压裂工艺，利用孔口投球方式依次打开各级投球滑套，完成各个分支钻孔注水压裂作业。水力压裂影响范围内煤体全水分随着与钻孔距离的增大呈现先增大、后减小的现象，煤层瓦斯含量与煤体全水分呈现相反的分布特征。压裂过程中巷道受力变形现象明显，放喷初期水流大量携粉，排粉量达到6.5 t。长钻孔整体压裂和梳状孔分段压裂的最大影响半径分别达到58 m和60 m，比常规压裂钻孔增大2.32倍和3.53倍，平均瓦斯抽采纯量达1.51m3/min和0.25m3/min，比常规压裂钻孔提高24.40倍和13.89倍。分析认为压裂过程存在水驱气效应，且压裂对煤储层改造效果在空间上存在不均衡性。煤岩体吸水后发生体积膨胀和软化现象，改变了钻孔周围应力场的分布，导致了巷道受到挤压破坏发生变形。梳状孔分段压裂过程中围岩中裂缝通过牵引作用与煤层中压裂裂缝沟通，进而形成新的煤储层裂隙网络系统，有利于提高瓦斯抽采效果。指出下一步应在地质选区、压裂参数和压裂工艺优化设计、压裂效果监测技术等方面展开深入研究，构建完善的井下定向长钻孔水力压裂瓦斯高效抽采技术体系。

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煤炭科学技术

2020年第07期

738

919
大直径顶板定向长钻孔替代高抽岩巷的瓦斯抽采效果分析

作者(Author)：李宏, 马金魁

摘要：为进一步提高采空区裂隙带瓦斯抽采效果以保障工作面回采期间安全，提出了一种大直径顶板定向长钻孔（203 mm）进行采动区裂隙带瓦斯定向抽采技术，并对其施工工艺、钻孔布置合理层位及抽采效果进行了研究。结果表明，钻孔布置的合理垂直高度45～50 m，钻孔与工作面回风侧的水平间距40 m。与高抽岩巷、普通顶板高位钻孔等常规采动区瓦斯治理方法相比，大直径顶板定向长钻孔的抽采量与高抽岩巷相当，是普通顶板高位孔抽采量的2.04倍；工程量大幅度降低，大直径顶板定向长钻孔既能实现高效率抽采，又达到节约工程量、降低施工成本等效果。大直径顶板定向长钻孔的成功应用为以孔代巷及传统顶板高位孔工艺的改进提供了实践基础和发展方向。

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煤炭科学技术

2020年第07期

235

727
高瓦斯综采工作面定向钻孔代替尾巷抽采瓦斯技术

作者(Author)：林海飞, 杨二豪, 夏保庆, 李树刚, 赵鹏翔, 孔祥国, 秦雷

摘要：针对高瓦斯综采工作面U型通风条件下上隅角瓦斯超限问题，分析了定向钻孔代替尾巷抽采卸压瓦斯的必要性及可行性，阐述了卸压瓦斯抽采原理；利用物理相似模拟及理论分析，分析了采动覆岩裂隙演化规律，确定了定向钻孔参数，并进行现场工程应用。结果表明：随着工作面推进，试验工作面采动覆岩形成不规则冒落带、规则冒落带、裂隙带、弯曲下沉带，其中规则冒落带高度为17.9 m（采高的4.48倍），裂隙带高度为60.36 m（采高的15.09倍）；定向钻孔与回风巷平距为8～20 m，与煤层顶板垂距平均18.5 m；利用定向钻机施工钻孔偏移量较小，定位准确，瓦斯抽采纯量平均6.37 m3/min，占瓦斯涌出量的8.59%，实现了定向钻孔代替尾巷治理瓦斯效果，保证了工作面安全回采。

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煤炭科学技术

2020年第01期

729

1320
采空区顶板高位走向长钻孔高效抽采瓦斯机理研究

作者(Author)：程志恒, 卢云, 苏士龙, 刘彦青, 陈亮

摘要：为了提高采空区顶板高位走向长钻孔瓦斯抽采效率，消除工作面上隅角瓦斯超限事故，以山西华晋吉宁煤业有限责任公司2102综采工作面为研究对象，采用数值模拟、理论分析与现场试验相结合的方法，利用3DEC软件模拟计算2102综采工作面回采期间采空区顶板裂隙场演化过程，根据裂隙场、应力场和应变场分布模拟结果在沿工作面推进方向上划分采空区顶板裂隙加强区范围与压实区范围，工作面推进期间煤层顶板在时间上先后经历裂隙加强区和重新压实区，处于裂隙加强区的钻孔部分为钻孔高效抽采作用区域，钻孔高效抽采段长度与钻孔高效抽采段裂隙发育程度共同决定高位走向长钻孔抽采效率，揭示了采空区顶板高位走向长钻孔高效抽采瓦斯作用机制；在此基础上，在采空区顶板裂隙带高度范围内布置多个高位试验钻孔，进行钻孔瓦斯抽采效果考察，研究结果表明：在保证高位钻孔布置于回风巷内侧顶板裂隙带前提下，最佳布孔层位为距煤层底板60 m左右，同时在高位试验钻孔作用下，上隅角瓦斯体积分数最大值由1.1%降低至0.6%，说明根据回风巷内侧采空区顶板裂隙带高度范围，布置高位走向长钻孔能显著降低上隅角瓦斯浓度。

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煤炭科学技术

2020年第02期

939

1715
瓦斯抽采钻孔非凝固材料性能与智能封孔装置研究

作者(Author)：程健维, 赵刚, 刘雨涛, 汤红枪

摘要：为了克服已有瓦斯钻孔封堵技术中固态封堵材料无法封堵次生裂隙、导致瓦斯抽采后期抽采效果急剧下降的难题，提出了一种操作简单、成本低廉、提高钻孔密封效果的瓦斯抽采钻孔密封方法，即通过注浆泵带压注浆的方法将一种非凝固的半流体封孔材料注入2段膨胀封堵材料形成的密闭空间内对煤岩裂隙进行封堵，同时为了配合非凝固浆液在井下需要长期保压的需求，研发了智能控制瓦斯抽采钻孔非凝固恒压浆液封孔系统，这套系统通过对抽采瓦斯钻孔封孔状况进行自动监测，可以在钻孔压力下降到一定数值后自动补浆，形成动态持续封堵机制。重点介绍了研制的非凝固材料成分，主要有钠基膨润土和高岭土构成，还添加了粉煤灰，三聚磷酸钠和硅酸盐水泥材料。通过测试不同水灰比范围为5∶1至20∶1的浆液的流动度、析水率的变化情况，得到4组符合要求的非凝固材料浆液水灰比，分别是8∶1、10∶1、12∶1和14∶1，最后通过测试这4组水灰比浆液在纱网中的滞留百分比，确定了非凝固材料在井下使用的最佳水灰配比为10∶1，同时对研发的智能瓦斯封孔系统也进行初步介绍。在城郊煤矿的应用结果表明：使用该技术，钻孔瓦斯抽采浓度比原有水泥基材料封孔提高了62％，同时抽采时间延长2倍。证明该工艺技术具有良好的应用前景。

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煤炭科学技术

2020年第02期

557

727
新疆煤矿区瓦斯抽采利用技术现状及展望

作者(Author)：王刚, 杨曙光, 张寿平, 刘学良

摘要：新疆煤炭及瓦斯资源丰富，是我国能源战略后备基地和煤炭生产力西移的重要承接区，但煤矿瓦斯抽采利用规模小、技术水平低，与其煤炭开采量极不匹配。通过对国内外煤矿瓦斯抽采、利用技术领域科学研究与工业应用进展的调研分析，根据不同浓度瓦斯的利用技术差异，将瓦斯浓度更科学地精确划分为5级。新疆煤矿区产出瓦斯主要为乏风瓦斯、巷道瓦斯钻孔抽采的特低-低浓度瓦斯，乏风瓦斯的科学利用技术方向为蓄热氧化发电，而钻孔抽采瓦斯因其地域的不同存在瓦斯浓度的差异，库拜、阜康、艾维尔沟等地区的低浓度瓦斯适宜燃气内燃机发电，其他矿区的特低-低浓度瓦斯适宜作为掺混气源与乏风掺混后蓄热氧化发电。对瓦斯抽采利用的瓦斯治理需求与严峻环保形势进行剖析，借鉴国内高阶煤地区成熟的瓦斯治理模式，根据新疆急倾斜、侏罗系中低煤阶地质条件下的瓦斯赋存与产出特点分析，建立了适用于新疆各主要煤矿区的“浅部采煤、深部排水采气，中部采空区卸压影响带抽采煤系气”的立体抽采模式，提出通过三维地质建模手段实现采煤、采气、排水过程的动态管理，优化采煤、采气的合理时序，为新疆煤矿区的瓦斯综合抽采利用提出技术方向、抽采模式等科学建议。

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煤炭科学技术

2020年第03期

787

851