煤层复合射孔增透技术研究

煤层复合射孔增透技术研究

论文摘要

为增加低渗透高瓦斯煤层的透气性,提高瓦斯利用率和抽采效率,提出复合射孔爆破增透技术。基于弹性力学和断裂力学理论,分别建立复合射孔爆燃气体压裂裂纹的起裂强度因子和裂纹二次扩展半径方程,研究复合射孔爆破增透技术的煤岩裂隙增扩机制;采用FLAC3D有限差分模拟软件分析煤层爆破钻孔内不同长度的裂缝对爆破致裂增透效果的影响,并开展工业试验对比井下复合射孔爆破和常规深孔预裂爆破效果,运用SF6示踪气体研究煤层透气性的变化特征,确定预裂后煤层瓦斯抽采半径。结果表明:复合射孔爆破后煤层透气性与常规深孔预裂爆破相比有显著提高,有效半径可达5m;数值模拟和现场试验结果均证明,采用复合射孔爆破增透煤层能够有效增加煤层透气性,提高抽采率。

论文目录

  • 0 引言
  • 1 复合射孔爆破煤体增透机制
  •   1.1 煤体裂纹扩展分析
  •   1.2 煤体裂纹的断裂准则
  • 2 射孔效果数值分析
  •   2.1 煤体致裂增透数值计算模型构建
  •   2.2 数值计算模型参数与边界条件
  •   2.3 数值模拟结果分析
  • 3 煤层复合射孔爆破预裂试验
  •   3.1 试验工程背景
  •   3.2 试验钻孔施工设计
  •   3.3 致裂爆破工艺
  •   3.4 复合射孔试验效果分析
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 赵丹,李斌,雷云,潘竞涛

    关键词: 透气性,复合射孔,煤岩裂隙,示踪气体,增透效果,有效半径

    来源: 中国安全科学学报 2019年06期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑

    专业: 矿业工程,安全科学与灾害防治

    单位: 辽宁工程技术大学安全科学与工程学院,煤科集团沈阳研究院有限公司,煤矿安全技术国家重点实验室

    基金: 国家自然科学基金资助(51204088)

    分类号: TD712.6

    DOI: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2019.06.018

    页码: 109-115

    总页数: 7

    文件大小: 290K

    下载量: 101

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