孙朋
- 作品数：10 被引量：60H指数：5
- 供职机构：瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室更多>>
- 发文基金：国家科技重大专项国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：矿业工程石油与天然气工程更多>>
- 厚硬顶煤多维水力压裂增加冒放性技术被引量：1
- 2022年
- 针对厚硬煤层放顶煤开采时顶煤冒放性差的问题,通过现场试验研究了超前水力压裂结合支架间水力压裂的过程规律,考察了采取措施后顶煤的冒放效果。结果表明:①超前水力压裂的压力峰值在14~20 MPa之间,压裂总时间在74~138 min之间。H1号钻孔和H3号钻孔比H2号钻孔的压裂持续时间长,压力峰值高。②支架间水力压裂的压力峰值在18~22 MPa之间,压裂总时间在15~27 min之间。上端头的水压峰值较下端头水压峰值更高,压裂持续时间也更长。③超前水力压裂钻孔较深,控制范围大,压裂时间长但压力峰值低;支架间水力压裂钻孔浅,控制范围小,压裂时间短但压力峰值高;超前水力压裂钻孔平均压入水量约为支架间水力压裂钻孔平均压入水量的5倍。④试验工作面水力压裂稳定期的放煤高度较未进行水力压裂区域增加82%,已接近最佳采放比。
- 李良伟武文宾武文宾潘雪松
- 关键词：冒放性封隔器采放比
- 急倾斜厚煤层硫化氢抽放工艺技术研究被引量：1
- 2020年
- 硫化氢煤矿井下的有毒有害气体不容忽视的有毒气体之一,针对乌东矿区+575水平试验工作面开采扰动时涌出的硫化氢含量高的特点,开展了急倾斜厚煤层硫化氢抽放工艺技术研究,结果表明:煤体硫化氢抽放影响半径随抽放负压增加而增加;由钻孔硫化氢抽放浓度随抽放时间变化情况分析可以看出,硫化氢抽放浓度随抽放时间增加而呈现出逐渐减小的变化规律,且当煤体硫化氢抽放进行到13 d左右时达到一个相对稳定状态;煤体开展硫化氢抽放后硫化氢降低效率47.1%~55%范围内,显著地降低了煤体抽放后硫化氢含量。得出与+575水平试验工作面类似地质及开采条件下开采的工作面开展硫化氢抽放工作。
- 赵明孙朋唐建平
- 关键词：硫化氢厚煤层工艺技术
- 水驱气理论在煤层水力压裂工程实践中的应用被引量：6
- 2019年
- 在煤层水力压裂现场实施过程中,存在着对煤层破坏的复杂性及施工盲目性等问题。分析水力压裂流体在煤层中的流动规律,不仅可以优化水力压裂施工参数,而且可以为水力压裂后煤层抽采钻孔的布置提供依据,因此提出了水力压裂过程中流体的径向流流动模型。以该模型为指导,在郭家河煤矿1307工作面进行了水力压裂现场试验。结果表明:在一定的注水压力下,随着压裂时间的延长,压裂煤层的水区半径及透气性系数进一步增大,同时该煤层经过水力压裂后瓦斯抽采浓度和纯量都有较大程度的提高,在水力压裂影响半径区域内,抽采孔距离压裂孔越远,瓦斯抽采纯量和抽采浓度提升的幅度越大。现场试验证明了水驱气理论在煤层水力压裂工程应用中有较好的适用性。
- 唐建平孙东玲武文宾武文宾
- 关键词：水力压裂瓦斯流体
- 水力冲孔注水压力对煤层增透效果的影响研究被引量：19
- 2019年
- 针对低透气性煤层瓦斯抽采难度大及效率低等问题,采用了水力冲孔技术对瓦斯进行抽采。在多物理场及损伤力学的基础上,建立了煤层损伤-渗流耦合方程,利用COMSOL Multiphysics软件数值模拟了平煤十二矿己15号煤层17220工作面水力冲孔对煤层增透效果的影响,得出了当单孔冲孔煤量一定时,瓦斯抽采有效半径随着注水压力的增加而逐渐增大,但是当注水压力增大到一定程度时,抽采有效半径增加幅度值随着注水压力增大而减小,同时确定了该煤层的注水压力及钻孔方式,并开展了工程试验,结果表明:煤层经过水力冲孔后,瓦斯平均抽采浓度和抽采纯量分别为60%和0.087m3·min-1,分别是未进行冲孔的2.07倍和2.9倍,透气性提高了13.5倍,而且残存瓦斯含量下降到防突标准以下,消突效果明显。
- 唐建平武文宾戴林超戴林超
- 关键词：低透气性煤层水力冲孔瓦斯抽采注水压力
- 低透煤层井下重复水力压裂后含水率与瓦斯含量变化规律研究被引量：3
- 2021年
- 目前水力压裂技术已广泛用于低透气性区域煤层的消突增透,注水量是水力压裂工艺重要的控制参数,也是决定压裂效果的关键指标,但是如何准确定量一直是水力压裂技术的难题。以探讨井下低透煤层水力压裂后含水率与瓦斯含量的变化规律为出发点,在平煤股份十二矿低透煤层开展了重复水力压裂增透及效果考察试验,通过详细分析考察孔的含水率和瓦斯含量,获得了压裂后煤层含水率、瓦斯含量及其关系规律,并初步确定了水力压裂区域有效注水量临界值。研究表明:压裂后煤层含水率的变化规律与瓦斯含量相反,含水率增幅较大的区域瓦斯含量降幅较小,含水率增幅较小的区域瓦斯含量降幅较大;含水率小于3%的区域瓦斯含量平均较低且差值较小,而含水率大于3%区域的瓦斯含量平均较高且差值较大;由此判断水力压裂区域有效注水量最高为含水率3%。研究结果可为低透煤层水力压裂泵注量的计算、压裂后煤巷安全高效的掘进与抽采钻孔的优化提供参考。
- 孙朋
- 关键词：注水量瓦斯含量含水率
- 重复水力压裂技术在深井低透气性煤层中的应用被引量：5
- 2021年
- 随着井下煤矿开采深度的不断加大,煤层透气性进一步降低,煤层瓦斯抽采难度亦同时增加,对于单一无保护层煤层来说,大多数需要人为地增加渗透率,水力压裂因其增透范围广,性价比相对较高而取得广泛的应用。对于深井低透气性煤层来说,为了进一步提高瓦斯抽采效率,单次的水力压裂增透技术已然不能满足需要,因此提出了井下重复水力压裂技术,并且论述了重复压裂原理及工艺流程。根据十二矿己15-31040工作面地质情况,设计了相关水力压裂参数,并进行了重复水力压裂和压裂之后瓦斯抽采的效果检验。结果表明:煤层经过重复水力压裂后,煤层残余瓦斯含量较单次压裂降低明显,而且瓦斯抽采浓度和纯量亦增加显著。试验结果表明重复水力压裂可以明显提高深井低透气性煤层瓦斯抽采效率,具有一定瓦斯防治的应用价值。
- 李喜员孙朋王玉杰唐建平吕伟伟
- 关键词：瓦斯抽采低透气性煤层
- 注水压力对低透气性煤层水力压裂增透效果影响研究被引量：4
- 2020年
- 对于低透气性煤层瓦斯瓦斯抽采难度加大问题,采用了水力压裂对煤层进行增透,与此同时,水力压裂中注水压力是一个控制压裂效果的关键参数之一。采用数值模拟方研究平煤十二矿己15-31040工作面煤巷条带区域注水压力煤层水力压裂效果的影响。从模拟结果可以看出,随着注水压力的增加,压裂影响半径亦随之增大。当注水压力增大到一定范围,注水压力的增大对压裂增透效果的影响意义不大。将数值模拟结果应用于现场实际工程中,在压裂施工中,未发生压裂事故,而且巷道顶板保持完好。压裂后本煤层瓦斯衰减系数原始区域减小了13.3倍,透气性系数比原始区域增大了21.2倍,而且与之同时,煤层进行水力压裂后,瓦斯抽采浓度和纯量大幅度提升,单孔抽采浓度和纯量为未压裂区域的2.94倍及13.5倍,压裂增透效果明显。
- 王玉杰孙朋唐建平
- 关键词：煤层水力压裂注水压力数值模拟
- 冷压型煤强度影响因素的研究现状及展望被引量：10
- 2015年
- 为了便于开展在物理力学性质和吸附性能方面与原煤相似度较高的突出模拟相似材料配比试验研究,对粉煤成型机理以及冷压型煤强度影响因素的研究成果进行了梳理,概括了现有粉煤冷压成型机理,重点分析了粉煤粒度及组成、成型压力、成型水分和粘结剂对冷压型煤强度的影响规律,并在此基础上对煤与瓦斯突出模拟试验型煤制作工艺进行了优化,对后续型煤强度影响因素研究前景进行了展望,为大尺寸突出煤相似模拟材料配比制作及其工艺研究提供参考。
- 孙朋戴林超贾泉敏王然
- 关键词：煤与瓦斯突出影响因素
- 井下水力压裂对深部低透煤层瓦斯含量的影响规律研究被引量：6
- 2019年
- 水力压裂是解决深部低透煤层抽采瓦斯困难的主要方法之一,为了进一步提升瓦斯高效抽采及客观评价压裂效果,有必要对压裂后煤层瓦斯含量的影响规律进行研究。在平煤股份十二矿深部低透煤层开展了底抽巷上行穿层钻孔水力压裂增透试验,设计了18个压裂效果考察钻孔,通过取样测定每个考察钻孔的瓦斯含量,详细分析了水力压裂后目标煤层及邻近煤层瓦斯含量的变化规律。研究结果表明:压裂钻孔周围35m范围内目标煤层的瓦斯含量较原始瓦斯含量平均降低了63%,邻近煤层的瓦斯含量较原始瓦斯含量平均降低了27%;沿目标煤层倾向的瓦斯含量平均降幅高于走向。研究结果可为深部低透煤层水力压裂钻孔与抽采钻孔的优化设计提供参考。
- 孙朋许力峰唐建平
- 关键词：深部矿井低透气性煤层瓦斯含量水力压裂
- 平煤股份十二矿开采薄煤层保护层瓦斯治理技术被引量：7
- 2018年
- 利用保护层开采的基本理论,平煤股份十二矿选择己14薄煤层作为己15煤层的上保护层。采用己14-31010作为保护层工作面开采之后,在其保护范围内的己15煤层瓦斯抽采量、工作面风排瓦斯量及瓦斯抽采率得到了极大的提高,残余瓦斯含量最大为4.96m^3/t,残余瓦斯压力最大为0.4 MPa,己15煤层的突出危险性降低,采面上隅角瓦斯浓度为0.5%~0.8%,杜绝了上隅角瓦斯超限问题。在己14-31010保护层薄煤层开采过程中,在己15-31010回风巷穿层钻孔对己14-31010保护层工作面进行瓦斯抽采,采用留巷墙体埋管抽采采空区内瓦斯,同时使用了"三机配套"、沿空留巷Y型通风技术及坚硬顶板强制放顶技术进行薄煤层开采,取得了良好的效果。
- 张创业孙朋唐建平胡良平
- 关键词：煤与瓦斯突出保护层开采薄煤层
