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致裂效果的考察与效应分析

时间:2023-06-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:致裂工作结束后,抽放30天以后,开始对致裂区域的钻孔抽采浓度及纯量、瓦斯含量进行考察,最终完成24130机巷底板巷CO2致裂增透效果考察工作。表5-5抽采后煤层瓦斯残余含量三、抽采钻孔优化综上致裂增透效果,24130机巷底板巷穿层抽采孔采用CO2致裂增透技术,钻孔间距为8m,相对于平煤十矿现有设计,可节约65%的钻孔工程量,既减少了工程成本,又缩短了施工工期与抽采周期。

致裂效果的考察与效应分析

致裂工作结束后,抽放30天以后,开始对致裂区域的钻孔抽采浓度及纯量、瓦斯含量进行考察,最终完成24130机巷底板巷CO2致裂增透效果考察工作。

一、钻孔抽采浓度考察

每个钻孔封孔联抽后记录开始抽采时间,并每天采用ZKC6型瓦斯抽放参数测定仪测定抽放参数,包括钻孔瓦斯抽采浓度及纯量,连续测定30d。测定数据见表5-2、表5-3。

对致裂区域与非致裂区域矿方设计措施施工所有钻孔相同抽采时间内的平均抽采浓度及抽采纯量进行对比,对比曲线如图5-8、图5-9。

表5-2 钻孔瓦斯抽采浓度(%)

续表

表5-3 钻孔瓦斯抽采纯量(m3/min)

续表

图5-8 钻孔瓦斯抽采浓度对比曲线

由图5-8分析可知,联抽30天内,致裂区域的煤层瓦斯抽采平均浓度为45.23%,观测30天后无明显的衰减;根据十矿临近煤层以往数据分析,未致裂增透区域煤层瓦斯抽采平均浓度为15.65%,且前期瓦斯浓度呈持续衰减趋势,15天后浓度仅维持在10%左右,衰减周期为15天;根据数据比较:致裂工程区域是未致裂区域单孔平均抽采浓度的3倍,且瓦斯抽采浓度衰减较缓慢,抽采30天后依旧稳定在40%上下,确保瓦斯的稳定持续抽采。

图5-9 钻孔瓦斯抽采纯量对比曲线

由图5-9分析可知,通过CO2致裂增透,钻孔抽采纯量显著增加,致裂完成后,钻孔抽采纯量逐渐增大,至第七天达到最大值0.06m3/min,然后开始下降,到第十五天左右达到平稳期,平稳后瓦斯抽采纯量维持在0.03m3/min上下观测30天后无明显的衰减。根据十矿临近煤层以往数据分析比较,未致裂区域钻孔瓦斯抽采纯量在30天内呈持续衰减的趋势,最大值为0.032m3/min,至15天左右达到抽采平稳期,且抽采纯量仅为0.01m3/min上下衰减周期为15天;综上可知,联抽30天时间内,致裂增透区域瓦斯抽采纯量较未增透区域平均提高了3倍以上。

二、瓦斯含量对比考察

在致裂钻孔及考察钻孔施工时,对考察区域原始煤层进行煤层瓦斯含量如表5-4所示。

表5-4 抽采前瓦斯原始含量

钻孔抽采30天后,测定煤层残余瓦斯含量,具体如表5-5所示。(www.xing528.com)

表5-5 抽采后煤层瓦斯残余含量

三、抽采钻孔优化

综上致裂增透效果,24130机巷底板巷穿层抽采孔采用CO2致裂增透技术,钻孔间距为8m,相对于平煤十矿现有设计(钻孔间距4m),可节约65%的钻孔工程量,既减少了工程成本,又缩短了施工工期与抽采周期。

四、效应

综合CO2致裂增透解吸技术特点、平煤十矿24130机巷底板巷地质资料及巷道布置情况施工27个致裂钻孔进行了致裂增透,设计完成了致裂增透效果考察工作,经对比分析考察,致裂增透后,联抽30天时间内,致裂区域煤层瓦斯抽采平均浓度是未致裂区域的3倍,致裂增透区域瓦斯抽采纯量较未增透区域平均提高了3倍;通过效果考察,可以确定采用CO2致裂增透技术,同时,对平煤十矿瓦斯治理具有指导意义,可大幅度降低矿井煤层增透消突及瓦斯治理的经济成本及时间成本。致裂钻孔实施前后,各项工程指标对照如表5-6所示。

表5-6 致裂钻孔实施前后矿井各项工程指标对照表

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