煤矿井下掘进技术的研究

煤炭的井下开采需要掘进大量巷道,目前主要采用钻眼爆破法和掘进机掘进的方法。本文介绍了影响我国煤矿井下掘进技术的因素以及掘进时采用的支护方式,对提高煤矿掘进技术的效率和安全性奠定理论基础。     

煤矿井下巷道掘进顶板支护探析

煤矿生产活动中事故率较高,而巷道顶板事故是其中比较典型的事故类型,顶板支护的实际效果将直接体现在掘进速度和坑道安全的保障效果上。本文通过分析煤矿井下巷道顶板支护的发展现状,重点阐述了有效的顶板支护的管理途径。     

临时支护配套模式的研制

近十年来,随着煤炭行业形势蒸蒸日上,以及全球工业不断发展对煤炭需求量日益增加,矿山企业效益也不断变好,为了追求企业的最好效益,大力普及推广综采、综掘提高单效,单产、单进得到质的飞跃,虽然施工工艺不断创新升级,但是临时支护工艺仍为被动支护,工艺繁琐、笨重、安全系数低,成为高产快掘瓶颈。     

煤巷快速掘进有效途径探析

分析了煤巷掘进中存在的主要问题,以屯兰矿煤巷为例,介绍了实现煤巷快速安全掘进的主要途径和措施。     

卸压孔技术在高应力煤巷掘进中的应用

通过对高应力区煤巷支护巷道采用大孔径卸压孔技术前后的效果对比及矿压观测数据的分析,找到了解决高应力煤巷支护变形严重、服务时间短、材料费较高等突出问题,取得了显著的经济效益和社会效益。     

浅谈支护技术在煤矿巷道掘进中的应用

经过多年的发展，我国矿井支护工艺已日趋成熟，并在提高采掘效率、煤炭产量以及生产的安全性等方面，发挥着不可替代的重要作用。目前，我国煤矿开采现代化、机械化、大规模化的发展趋势给支护技术在巷道掘进中的应用提出了更大的挑战。本文针对这一现状，分析了当前支护技术在其应用过程中存在的问题，提出了加强工艺控制，提高掘进效率的具体措施。     

适于全断面岩石掘进机的围岩分类方法

为了研究影响全断面岩石掘进机(TBM)掘进速率的地质因素,利用三维离散元程序3DEC建立TBM滚刀破岩三维仿真模型,分析不同的地质条件对TBM掘进速率的影响,根据TBM在围岩中的可钻性对南水北调西线工程中的围岩进行分类。分析结果表明:TBM掘进速率与岩石物理力学性质及岩体中的节理条件密切相关,在一定范围内,围岩强度越低,节理分布越密集,TBM掘进速率越高;而围岩强度越高,节理间距越大,使得TBM掘进速率大大降低。     

超临界二氧化碳压裂井筒温压及相态控制研究

超临界二氧化碳压裂液对温度、压力较为敏感,准确地预测注入过程中的井筒温压及相态直接影响着最终的压裂效果。因此,建立了考虑轴向导热、焦汤效应、膨胀(压缩)做功、摩擦生热热量分配的超临界二氧化碳压裂井筒瞬态温压模型,模拟分析了注入温度、施工排量、降阻效果、油管尺寸对井筒温压及相态的影响。研究结果表明,井筒温度降低导致的二氧化碳密度增加、流速降低,使得井口压力随井底温度同步降低。注入温度越高、施工排量越小、降阻率越高、油管尺寸越大,井底温度越高、井口压力越低。其中,井口温度增加10℃,井底温度增加约为7℃;降阻率提高20%,井口压力降低约7MPa。提高注入温度及流动通道的横截面积、降排量的同时使用稠化剂(降阻剂)可促使二氧化碳在井底达到超临界态。研究成果对超临界二氧化碳压裂的优化设计及现场应用具有较强的指导意义。     

二氧化碳注入条件下井筒水泥环完整性若干研究进展

井筒水泥环完整性是实现二氧化碳(Carbon dioxide,CO₂)地质封存长期安全有效的重要保障。在CO₂的捕集、利用及封存过程中,低温CO₂流体注入过程将引起井筒结构温度和压力的分布变化,易造成井筒水泥环完整性失效。为评价CO₂注入条件下井筒水泥完整性和优化注入参数提供理论指导和分析方法,文章在简要综述前人相关研究的基础上,重点介绍了笔者的相关创新研究成果：1)简述了CO₂注入井井筒完整性失效的研究现状,重点介绍了CO₂注入过程中井筒流动模型以及不同注入参数对井筒温度分布的影响;2)简述了含缺陷水泥环完整性的研究现状,重点介绍了井筒裂纹断裂参数计算方法,定量分析了CO₂注入井含缺陷水泥环的完整性,揭示了水泥力热性能对径向裂纹和界面裂纹扩展行为的影响规律。文章可为CO₂注入过程施工参数优化、井筒水泥环完整性评价等方面的相关研究与应用工作提供有益参考。     

页岩气压裂条件下断层滑移及其影响因素

威远-长宁页岩气示范区部分区块套管变形率超过40％,而水力压裂诱发断层滑移是导致套管变形的主要因素之一.明确水力裂缝诱导下断层的激活机制及滑移量,对页岩气压裂过程中预防套管变形具有重要意义,而目前尚缺乏水力压裂下断层滑移量的理论模型.基于此,根据断裂力学理论,分析水力裂缝激活断层产生滑移的作用机制,建立水力压裂下断层滑...