پیشرفت تحقیق جریان گاز در حین استخراج گاز درز زغال سنگ و بلایای ناشی از گاز

فناوری و تجهیزات کاهش فشار و افزایش نفوذ برش هیدرولیک فوق العاده بالا برای درزهای زغال سنگ نرم

چکیده

یک "اثر تنگنا" در فرآیند استخراج گمانه های معمولی وجود دارد. افزایش نفوذپذیری گمانه ها بسیار مهم است. در این مقاله، مجموعه ای از تجهیزات یکپارچه حفاری و شکافی مبتنی بر جت آب فوق بالا طراحی و به کار گرفته شد و فناوری حفاظت از فشار فوق العاده چندین جزء کلیدی مورد مطالعه قرار گرفت. در نهایت، اثر زهکشی گاز گمانه های شکافدار و گمانه های معمولی از طریق آزمایش های میدانی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آزمایش نشان داد که پس از استفاده از شکاف های هیدرولیکی فوق فشار بالا، میانگین غلظت زهکشی گمانه های شکاف دار 1. 49 برابر گمانه های معمولی است. متوسط حجم اسکالر استخراج حفاری شکافی 3. 02 برابر گمانه های معمولی است. در شرایط محتوای اصلی 12 متر مکعب بر تن، شعاع استخراج گمانه های شکاف دار در 3 ماه و 6 ماه به ترتیب 76/3 متر و 76/4 متر است. شعاع موثر گمانه های شکاف دار 1. 76 برابر گمانه های معمولی است، که نشان می دهد فناوری شکاف هیدرولیک فوق فشار بالا می تواند به طور موثر فشار را کاهش دهد و نفوذپذیری درز زغال سنگ نرم را افزایش دهد.

1. مقدمه

چین یکی از کشورهایی است که جدی ترین فاجعه زغال سنگ و گاز در جهان است. با افزایش مداوم عمق و شدت معدن ، خصوصیات گاز زیاد ، استرس زیاد درجا و نفوذپذیری کم بیشتر و آشکارتر می شود [1-4]. خطرات ناشی از استرس و گاز درجا نیز افزایش می یابد ، نفوذپذیری درز زغال سنگ کاهش می یابد و پیشگیری از گاز درز زغال سنگ تحت شرایط معدن محافظت نشده بیشتر و دشوارتر می شود [5 ، 6]. در سالهای اخیر ، پدیده فاجعه پویا زغال سنگ و گاز در برخی از چاه های عمیق در کشور من با ویژگی های مبهم و بلایای شایع ، پیچیده است. این امر را نمی توان با تئوری سنتی خروج زغال سنگ و گاز توضیح داد ، و فناوری و تجهیزات پیشگیری از گاز موجود نمی تواند نیازهای کنترل فاجعه پویا گاز راک را در معادن عمیق برآورده کند. به عنوان مثال ، معادن طغیان در مناطق معدن پینگشی ، فوشون ، فنگچنگ ، هانچنگ و یاوجی که همگی در روند استخراج مین های عمیق دارای بلایای گاز مشترک هستند. قوانین مفصل برای طغیان گاز ، اشاره ای به پدیده های پویا زغال سنگ و گاز غیر طبیعی از مقادیر بحرانی ارائه می دهد. شاخص های پیش بینی شده قبل از فاجعه از استاندارد تجاوز نمی کنند ، اما مقدار گاز گاز در هر تن زغال سنگ پس از فاجعه بیشتر از 30 متر 3 /t بود. در بعضی از معادن ، مانند شیائوکوو و پینگشین شماره 4 و شماره 12 در هانچنگ ، استان شانشی ، آشکار در فاجعه پویا گاز تحت فشار استرس در طی فرآیند معدن پس از رسیدن گاز درز زغال سنگ به استاندارد رخ داد. مکانیسم فاجعه فاجعه گاز زغال سنگ در معادن عمیق پیچیده تر است. تنها با تکیه بر استخراج گاز درز زغال سنگ برای رعایت استانداردها نمی تواند فاجعه پیچیده لایه های زغال سنگ را به طور کامل حل کند. پیشگیری و کنترل پویا باید از دیدگاه استانداردهای استخراج گاز درز زغال سنگ و تسکین فشار مؤثر انجام شود.

در سالهای اخیر ، با توسعه فناوری جت آب با فشار بالا ، روش استفاده از آب فشار قوی برای قطع زغال سنگ در سوراخ های ساخته شده به نتایج خاصی رسیده است و باعث افزایش اثر زهکشی گمانه می شود. نقص های آشکار در مشکل سرباره وجود دارد. کیفیت تخلیه سرباره به طور مستقیم بر طول سوراخ ، راندمان استخراج و محبوبیت و کاربرد فرآیند تأثیر می گذارد. در حال حاضر ، فشار مشت زدن هیدرولیک به طور کلی 3 MPa است~20 مگاپاسکال ، فشار برش هیدرولیک فشار بالا 30 مگاپاسکال است~60 مگاپاسکال ، شعاع پس از فشار کم فشار 200 میلی متر است~400 میلی متر و عمق برش هیدرولیک فشار بالا در حدود 500 میلی متر است~800 میلی متراقدامات انجام شده برای همان سوراخ نسبتاً ساده است و پس از اتمام ساخت حفاری ، لوله مته باید برداشت شود و سپس می توان سوراخ و برش سوراخ را انجام داد. محدودیت هایی در اثر افزایش نفوذپذیری و راندمان ساخت و ساز درزهای زغال سنگ کم قابلیت وجود دارد که بر محبوبیت و کاربرد مجموعه های کامل فناوری ها تأثیر می گذارد.< SPAN> 20 مگاپاسکال ، فشار برش هیدرولیک فشار بالا 30 مگاپاسکال است

60 مگاپاسکال ، شعاع پس از فشار کم فشار 200 میلی متر است

400 میلی متر و عمق برش هیدرولیک فشار بالا در حدود 500 میلی متر است

800 میلی متراقدامات انجام شده برای همان سوراخ نسبتاً ساده است و پس از اتمام ساخت حفاری ، لوله مته باید برداشت شود و سپس می توان سوراخ و برش سوراخ را انجام داد. محدودیت هایی در اثر افزایش نفوذپذیری و راندمان ساخت و ساز درزهای زغال سنگ کم قابلیت وجود دارد ، که بر محبوبیت و استفاده از مجموعه های کامل فن آوری ها تأثیر می گذارد.

60 مگاپاسکال ، شعاع پس از فشار کم فشار 200 میلی متر است

400 میلی متر و عمق برش هیدرولیک فشار بالا در حدود 500 میلی متر است