• 
    

    
    

      99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看 ?

      煤層瓦斯抽采鉆孔失效分析及封孔技術(shù)優(yōu)化研究

      2021-11-12 09:46:38
      山西化工 2021年5期
      關(guān)鍵詞:封孔孔口漏氣

      李 攀

      (潞安化工集團(tuán)漳村煤礦,山西 長治 046032)

      引 言

      瓦斯的開采工作是通過在借助已經(jīng)安裝在煤層中的抽氣管道來進(jìn)行的,這樣在開采過程中就能避免人員身處井下的開采空間,從而能大大減少瓦斯開采事故的發(fā)生次數(shù)。瓦斯作為一種綠色能源可以用于發(fā)電、取暖、供熱和燃燒等,所以瓦斯開采顯得尤為重要[1]。瓦斯抽采有很多種方式來進(jìn)行鉆孔布置,而在這些方式中順層鉆孔預(yù)抽方式是治理煤層瓦斯開采的重要手段。但這一手段也存在弊端,因?qū)︺@孔的封孔取位不當(dāng)、封孔的長度較短、封孔質(zhì)量較低等因素,導(dǎo)致約只有不到五分之一的以順層鉆孔方式開采的瓦斯?jié)舛葧?huì)在開采了一段時(shí)間后依然能保持初期濃度的80%以上,這一現(xiàn)象只能保障很低的煤層瓦斯預(yù)抽率。所以要保障瓦斯的抽采質(zhì)量需要從封孔質(zhì)量的提高入手,其帶來的好處主要有三方面:其他前提條件不變的情況下,能增加瓦斯的開采量,從而降低在煤層開采瓦斯時(shí)泄漏的瓦斯量,以此確保瓦斯開采的安全性高效性;可以將負(fù)壓抽取瓦斯的方式轉(zhuǎn)為由流動(dòng)動(dòng)能抽取瓦斯,進(jìn)而高效開采瓦斯;而且通過提高封孔的質(zhì)量,可進(jìn)一步保障所抽取的瓦斯?jié)舛?,開闊了瓦斯運(yùn)用途徑,同時(shí)減少了瓦斯開采危險(xiǎn)發(fā)生的概率,減少了瓦斯開采前的準(zhǔn)備時(shí)長[2-4]。要從導(dǎo)致煤層瓦斯鉆孔失誤的原因方面入手對鉆孔封堵嚴(yán)密是開采瓦斯的重要一環(huán),也是提高瓦斯開采效果的重要因素。

      1 瓦斯開采漏氣原理

      1.1 巷道松動(dòng)圈漏氣的原理

      根據(jù)距離巷道由近及遠(yuǎn)壁面圍巖可以依次分為松動(dòng)圈、塑性q區(qū)、彈性區(qū)和原巖應(yīng)力區(qū)。鉆孔的孔口在巷道圍巖的各個(gè)區(qū)域里都分布著封孔口,這一現(xiàn)象會(huì)極大地影響封閉鉆孔的質(zhì)量。滲透性是其他巖層滲透區(qū)的1倍~3倍的完全滲流區(qū)也稱松動(dòng)圈,其裂痕呈現(xiàn)出網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),在這個(gè)區(qū)域內(nèi)巷道里的空氣是呈自由流動(dòng)的狀態(tài)的。這一現(xiàn)象具有普遍性。

      1.2 漏氣原因之封孔材料的質(zhì)量

      黏土、水泥基、高水這三類材料是我國在瓦斯開采中經(jīng)常使用的封孔材料。但是水泥基材料有兩個(gè)缺點(diǎn),分別是硬化收縮和凝固所需時(shí)間久。在現(xiàn)實(shí)運(yùn)用中,通常會(huì)和一些添加劑混合使用從而來改良水泥砂漿的弊端,增強(qiáng)封堵后的成效,而且配合加壓可能會(huì)得到更好的應(yīng)用效果[5-6]。

      2 封孔效果的測試方法

      按設(shè)定要求,在某個(gè)回風(fēng)順槽19~28聯(lián)巷之間按原有因素可正常開采瓦斯的情況下,更改封孔材料、封孔段長度和封孔堵頭等進(jìn)行多種方式的組合排列進(jìn)行測驗(yàn)。封孔方式選擇:為篩選出最佳封孔方式,先設(shè)想了18種不同的組合封孔方式,其中每種方式需要打5個(gè)孔,18種則共計(jì)90個(gè),兩孔之間距離相距2.5 m,單組鉆孔之間隔20 m。測試每組的抽采負(fù)壓、抽采濃度以及抽采量。測試的順層鉆孔的不同封孔方式如第146頁圖1所示。

      只有第1種和第17種方式采用礦上的水泥進(jìn)行封孔,從孔口向孔內(nèi)往下8 m為封孔深度,對于封孔管則不加以更換仍使用原有的,在兩堵一注壓力顯示正常后開始封孔。

      圖1 順層鉆孔不同封孔方式布置圖

      其他幾種方式都采用以A、B料封孔水泥在孔口向下8 m進(jìn)行封孔的方式,封孔管的類型與上面一樣,在測試完兩堵一注后壓力仍正常后開始封孔。這18種封孔方式中任何一組的鉆孔鉆好后就開始測驗(yàn),每組的封孔方式都依照計(jì)劃進(jìn)行。每組封孔結(jié)束后就開始連管,與系統(tǒng)開始開采。

      3 對測試所得數(shù)據(jù)進(jìn)行分析

      3.1 對比分析封孔段長度差異對效果的影響

      抽采濃度不變對兩者進(jìn)行對比分析。采用礦上材料來封孔的第一組、第四組、第十二組及第十四組,但是其封孔距離不同分別是0 m~8 m、0 m~12 m、8 m~16 m、0~16 m,現(xiàn)實(shí)運(yùn)作測出的封孔數(shù)據(jù)結(jié)果由圖2展示。

      圖2 不同封孔工藝抽采瓦斯?jié)舛葘Ρ葓D

      而同是采用新材料加囊袋進(jìn)行封孔的第三組、第七組、第十一組及第十六組分別采用的封孔距離是0 m~8 m、0 m~12 m、8 m~16 m、0~16 m,4組的瓦斯開采濃度繪制成圖后進(jìn)行對比,其結(jié)果如圖3所示。

      圖2、圖3可得出的結(jié)論是,8 m~16 m的距離進(jìn)行封孔最佳,0 m~8 m則比0 m~12m封孔效果更好,這些數(shù)據(jù)表明存在著最佳的封孔距離。

      圖3 不同封孔工藝抽采瓦斯?jié)舛葘Ρ葓D

      3.2 影響瓦斯開采原因之鉆孔變形

      除了由于挖掘巷道時(shí)上下板壓迫煤層導(dǎo)致煤層側(cè)漏氣以及在打孔時(shí)鉆孔附近出現(xiàn)裂縫,而導(dǎo)致漏風(fēng)這兩種漏風(fēng)原因,導(dǎo)致鉆孔瓦斯無效開采外,鉆孔的失穩(wěn)變形也會(huì)導(dǎo)致鉆孔瓦斯開采的失效。關(guān)于礦井瓦斯的開采過程方面的問題有兩個(gè),分別是動(dòng)力和阻力,為開采瓦斯提供動(dòng)力的是瓦斯抽采泵,阻力指的的在開采中不透氣的煤巖體和瓦斯對煤體強(qiáng)力吸附等。由于開采中存在阻力,這使有限的動(dòng)力只對一定范圍內(nèi)的瓦斯有作用,這一范圍被稱為抽采半徑。在負(fù)責(zé)抽采的管道口附近,或其他抽取手段抽取,先抽出的都是游離狀態(tài)的瓦斯,抽采半徑內(nèi)的瓦斯最先被抽出,較遠(yuǎn)地方的瓦斯在補(bǔ)給過程中受煤體介質(zhì)的阻力影響會(huì)延緩運(yùn)送實(shí)效,因此會(huì)造成單位時(shí)間內(nèi)瓦斯含量降低,局部抽采負(fù)壓升高。造成這一影響擴(kuò)大的原因還有鉆孔縮頸、變形、孔壁坍塌等,這就加大了密封鉆孔的困難程度,極不利于提高抽采效率。由此要緊抓鉆孔的穩(wěn)定性。

      4 結(jié)論

      經(jīng)過以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看,封孔長度并不是長就一定好,封孔長度有其定義的最佳數(shù)值,在進(jìn)行封孔長度一定的情況下采用不同的封孔材料的試驗(yàn)時(shí),新材料的應(yīng)用具有更好的效果。

      猜你喜歡
      封孔孔口漏氣
      交錯(cuò)起爆下爆炸應(yīng)力波的碰撞機(jī)制與破巖效果
      爆炸與沖擊(2024年6期)2024-10-31 00:00:00
      煤層頂板深孔預(yù)裂爆破高效封孔材料及工藝研究
      麥地掌煤礦2#煤層順層瓦斯抽采鉆孔合理封孔深度確定
      你可真淘氣
      一種筒類零件孔口去毛刺工具
      逆作法孔口邊梁內(nèi)力計(jì)算
      一起220kV GIS漏氣缺陷的處理和原因分析
      “兩堵一注”帶壓封孔技術(shù)在白龍山煤礦一井的應(yīng)用研究
      中國煤層氣(2015年4期)2015-08-22 03:27:59
      兩種新型封孔工藝在首山一礦的應(yīng)用
      河南科技(2015年14期)2015-03-11 16:25:27
      CNG加氣母站壓縮機(jī)漏氣回收系統(tǒng)改造方案探討
      札达县| 邮箱| 九江市| 临邑县| 凯里市| 衡水市| 宁波市| 曲阜市| 三门峡市| 东方市| 佛坪县| 塘沽区| 抚远县| 兴化市| 天长市| 日照市| 邓州市| 桂东县| 衡阳县| 邹城市| 文水县| 西乌珠穆沁旗| 徐汇区| 四平市| 隆尧县| 平山县| 西城区| 台南市| 黔江区| 台前县| 桦南县| 禹州市| 澜沧| 合江县| 翁牛特旗| 九龙城区| 雷波县| 呼伦贝尔市| 昂仁县| 淮南市| 正宁县|