高瓦斯低透气性煤层 CO2相变致裂增透技术研究
  • 【DOI】

    10.11731/j.issn.1673-193x.2017.01.007

  • 【摘要】

    针对高瓦斯低透气性煤层瓦斯抽采效果差,且炸药爆破增透存在危险性大等问题,采用理论分析与计算、数值模拟及现场实验等方法,分析了液态CO2致裂增透煤层原理及煤层损伤,计算了液态CO2致裂当量,模拟优化了关键部件释放管几何类型及参数,研究了相变致裂点数对致裂效果的影响。结果表明:CO2相变致裂利用高压气体冲击破碎煤岩体,增强了煤岩层的裂隙发育及透气性;1 kg液态CO2相变致裂爆炸的当量相当于398 g... 展开>>针对高瓦斯低透气性煤层瓦斯抽采效果差,且炸药爆破增透存在危险性大等问题,采用理论分析与计算、数值模拟及现场实验等方法,分析了液态CO2致裂增透煤层原理及煤层损伤,计算了液态CO2致裂当量,模拟优化了关键部件释放管几何类型及参数,研究了相变致裂点数对致裂效果的影响。结果表明:CO2相变致裂利用高压气体冲击破碎煤岩体,增强了煤岩层的裂隙发育及透气性;1 kg液态CO2相变致裂爆炸的当量相当于398 gTNT炸药;关键部件释放管最优结构为空心圆柱结构,最优长度18 mm,最优直径24 mm,最优压力276 MPa;瓦斯抽放影响半径与致裂管数满足三次函数关系,单孔一点致裂方案能够实现增透促抽;致裂后增透促抽瓦斯效果显著,为安全高效抽采瓦斯提供了有效的技术支撑。 收起<<

  • 【作者】

    洪紫杰  王成  熊祖强 

  • 【作者单位】

    河南理工大学能源科学与工程学院/河南理工大学能源科学与工程学院,河南焦作454003; 煤炭安全生产河南省协同创新中心,河南焦作454003

  • 【刊期】

    中国安全生产科学技术 ISTIC PKU 2017年1期

  • 【关键词】

    低透气煤层  增透促抽  相变致裂  致裂能量  释放管参数  low permeability coal seam  permeability improvement and drainage promoting  phase-transition fracturing  frac-turing energy  parameters of release tube 

  • 【基金项目】

    国家自然科学基金项目