我国低渗煤层井下注气驱替增流抽采瓦斯技术进展及前景展望

• Published in: 煤炭学报 Vol. 48; no. 2; pp. 730 - 749
• Main Authors: 林海飞, 季鹏飞, 孔祥国, 李树刚, 白杨, 龙航, 李柏, 和递
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 西安科技大学西部矿井开采及灾害防治教育部重点实验室,陕西西安 710054 01.02.2023; 西安科技大学安全科学与工程学院,陕西西安 710054; 煤炭行业西部矿井瓦斯智能抽采工程研究中心,陕西西安 710054%西安科技大学安全科学与工程学院,陕西西安 710054
• Subjects: 增流机制; 注气驱替; 抽采瓦斯技术; 关键技术与装备; 低渗煤层
• ISSN: 0253-9993
• DOI: 10.13225/j.cnki.jccs.X022.1260

TD712; 我国大部分矿区煤层渗透率较低,注气驱替增流抽采瓦斯技术是提高低渗煤层瓦斯抽采效率的有效方法之一.分类梳理了我国低渗煤层瓦斯赋存特征,总结概括出高资源储量、低含气饱和度、多储层压力并存、低渗透性和复杂分区性5个特点.利用差异置信法、灰色关联法、置信区间计算法,分析了我国煤层瓦斯对井下注气驱替增流抽采瓦斯技术的适用性,获得6个影响注气驱替瓦斯效果的直接因素,影响度依次为:煤体普氏系数＞瓦斯压力＞渗透率＞灰分＞瓦斯含量＞朗格缪尔压力常数;建立了适用于井下注气驱替增流抽采瓦斯技术的煤层参数筛选评价方法.根据注气驱替煤体瓦斯增流机制的不同,从气体因素、注能改性两方面厘清了注气驱替煤体瓦斯增流机制,气体因素增流机制包括:充能携载、分压促解、稀释促扩散、竞争吸附;注能改性增流机制包括:充能扩孔、促解扩孔、充能拓孔、脉冲气流损伤孔隙结构/展布裂隙网络.总结了注气驱替气源、工艺参数对瓦斯驱替效果的影响规律,简要介绍了井下注气驱替增流抽采瓦斯关键技术与装备、应用模式及应用效果.展望了我国井下注气驱替增流抽采瓦斯技术的未来发展趋势,具体包括:多学科深化注气驱替增流抽采瓦斯理论、多方法协同注气驱替增流抽采瓦斯技术、注气驱替增流抽采瓦斯工艺参数精准化、注气驱替增流抽采瓦斯装备智能化、煤层注-抽-掘-采衔接布局协调化.