抽采衰竭期注气增压强采欠压瓦斯技术研究

作者：王公达; 陈善文; 孙峰; 赵晶; 杨鑫; 宋鑫

来源：煤炭科学技术, 2021, 49(08): 125-130.

DOI：10.13199/j.cnki.cst.2021.08.016

• 瓦斯抽采
• 抽采衰竭期
• 注气强采
• 欠压瓦斯

瓦斯强化抽采技术是局部瓦斯治理的有效措施,为提高抽采衰竭期工作面的瓦斯抽采效果,基于流体力学理论分析了抽采衰竭期瓦斯抽采量下降原因,提出了抽采衰竭期注气增压强采欠压瓦斯技术,分析了技术作用机理、理论模型并开展了相关现场试验。研究结果表明:随着抽采过程中瓦斯压力的逐步降低,煤层瓦斯进入欠压状态,流动的驱动力不足,抽采进入衰竭期;注气增压强采技术具有"促流"、"增透"和"置换"的三重效果;推导了注气强采二元气体对流数学模型,以模型为基础进行了定量化注气强采效果数值计算;澳大利亚Sydney Basin的现场试验表明:注气强采能够迅速提升抽采瓦斯混合量与纯量,注气期间瓦斯含量减少量为5.28 m3/t,降幅73.90%,常规抽采期间瓦斯含量减少量为2.93 m3/t,降幅39.1%。结果表明,与常规抽采相比较,注气强采能更有效提高煤层瓦斯抽采效果,实现欠压煤层的快速强采,减少了煤炭开采过程中的煤与瓦斯突出危险性及瓦斯异常涌出可能性。

• 单位
  辽宁工程技术大学; 煤炭科学技术研究院有限公司