煤層氣與煤炭協調開發理論與技術

《煤層氣與煤炭協調開發理論與技術》是2021年科學出版社出版的圖書，作者是礦區煤層氣開發項目組。全書主要總結了煤礦區煤層氣與煤炭協調開發，煤礦區煤層氣地質條件精細探測技術，煤礦區煤層氣抽采產能預測技術等內容。

基本介紹

• 書名：煤層氣與煤炭協調開發理論與技術
• 作者：礦區煤層氣開發項目組
• 出版社：科學出版社
• ISBN：9787030679864

內容簡介

煤礦區煤層氣是指生產煤礦井田範圍內煤層賦存的煤層氣資源，是我國煤層氣資源的重要組成部分。《煤層氣與煤炭協調開發理論與技術》全面總結了煤礦區煤層氣與煤炭協調開發，煤礦區煤層氣地質條件精細探測技術，煤礦區煤層氣抽采產能預測技術，未采動區地面煤層氣鑽井技術，采動區煤層氣地面抽采技術，煤礦區煤層氣井下抽采鑽孔施工技術，低透氣性煤層增滲技術，煤礦區煤層氣安全集輸技術，低濃度煤層氣利用技術等。同時，介紹了上述技術在山西晉城礦區、兩淮礦區和重慶松藻礦區的套用示範效果，具有很強的理論和實用價值。

圖書目錄

目錄

前言

第1章煤礦區煤層氣與煤炭協調開發1

1.1煤礦區瓦斯富集規律及控制因素1

1.1.1我國煤層含氣性的基本特徵1

1.1.2我國煤層滲透性的基本特徵及其控制因素3

1.2煤層氣與煤炭協調開發模式5

1.2.1煤層氣與煤炭協調開發模式定義5

1.2.2煤層氣與煤炭協調開發模式分類方法、模型及指標8

1.2.3煤層氣與煤炭協調開發模式分類結果及典型案例10

第2章煤礦區煤層氣地質條件精細探測技術24

2.1煤礦區煤層氣富集區地面探測技術24

2.1.1煤層氣富集區地震預測技術24

2.1.2地面井碎軟煤層煤體結構參數探測及量化判識技術裝備31

2.2煤礦區煤層氣富集區井下探測技術33

2.2.1煤層氣富集區井下電磁波透視技術與裝備33

2.2.2煤層氣富集區井下地震探測技術38

2.2.3煤礦井下隨鑽無纜測井技術及裝備44

2.2.4采動區裂縫帶微震監測技術與裝備46

2.3煤層氣抽採區塊優選及鑽孔最佳化設計技術52

2.3.1煤層厚度分析52

2.3.2煤層氣儲層儲集條件分析54

2.3.3煤層氣保存條件分析59

2.3.4煤層氣AVO含氣性分析60

2.3.5有利區塊優選63

2.3.6鑽孔最佳化布置63

第3章煤礦區煤層氣抽采產能預測技術66

3.1煤礦區煤層氣參數測試技術與裝置67

3.1.1煤層氣含量測試技術67

3.1.2煤礦井下儲層滲透率測試方法68

3.1.3礦井瓦斯含量與壓力快速測定裝置71

3.2煤礦井下煤層密閉取心技術與裝備73

3.2.1煤層取心技術要求74

3.2.2密閉取心裝置構成及工作原理76

3.2.3密閉取心裝置特點及用途78

3.2.4密閉取心技術及工藝79

3.2.5煤礦井下密閉取心測試技術套用79

3.3煤礦區煤層氣開發工程最佳化設計技術80

3.3.1最佳化設計技術思路81

3.3.2不同條件下煤層氣開發方式選擇83

3.3.3煤礦規劃區煤層氣開發工程最佳化技術88

3.3.4采動區煤層氣開發工程最佳化技術88

3.4碎軟低滲煤層煤層氣開發區優選90

3.4.1碎軟低滲煤層區地質評價方法90

3.4.2碎軟低滲煤層區煤層氣高產區評價參數90

3.4.3評價體系90

3.4.4碎軟低滲煤層抽采井田優選方法92

3.5煤礦區煤層氣抽采產能數值模擬技術92

3.5.1原始條件下地面煤層氣產能預測技術93

3.5.2采動條件下地面煤層氣產能預測技術93

3.5.3保護層開採條件下煤層氣產能預測技術101

第4章未采動區地面煤層氣鑽井技術112

4.1煤層氣井鑽進裝備112

4.1.1全液壓車載鑽機112

4.1.2山地模組化鑽機118

4.1.3泥漿泵及固控系統120

4.1.4配套鑽具及鑽頭121

4.2測斜儀器128

4.2.1有線隨鑽測量系統128

4.2.2無線隨鑽測量系統132

4.2.3旋轉磁測距系統136

4.3煤層氣井成井工藝技術138

4.3.1煤層氣井鑽進工藝138

4.3.2煤層氣井完井技術141

4.3.3典型套用案例143

第5章采動區煤層氣地面抽采技術146

5.1采動覆岩裂縫場演化及瓦斯富集規律147

5.1.1岩層移動變形破壞時空分布基本規律147

5.1.2采動裂縫場演化規律153

5.1.3采動區瓦斯富集規律155

5.2采動活躍區地面井抽采技術156

5.2.1地面井與采動覆岩的耦合變形作用156

5.2.2地面垂直井損害防治技術160

5.2.3地面L形井最佳化設計技術168

5.2.4地面井布井指導原則175

5.3采動穩定區地面井抽采技術176

5.3.1采動穩定區煤層氣可采儲量估算技術176

5.3.2采動穩定區煤層氣地面抽采設計技術180

5.3.3煤層氣地面井抽采試驗182

5.4采動區井上下聯合抽采技術185

5.4.1性能特點及適用範圍185

5.4.2典型套用187

5.5采動區煤層氣地面抽采安全控制技術193

5.5.1地面安全抽采主要控制指標及其臨界值193

5.5.2地面安全抽采系統及其組成196

5.5.3地面系統安全運行及其控制技術200

第6章煤礦區煤層氣井下抽采鑽孔施工技術202

6.1中硬煤層定向鑽進技術202

6.1.1中硬煤層大功率定向鑽機202

6.1.2大流量泥漿泵車208

6.1.3礦用有線隨鑽測量系統211

6.1.4礦用無線隨鑽測量系統216

6.1.5定向鑽進用鑽具組合223

6.1.6定向鑽進工藝技術224

6.1.7套用實例226

6.2碎軟突出煤層鑽進技術228

6.2.1碎軟煤層螺旋鑽進技術229

6.2.2液動螺桿馬達複合排渣定向鑽進技術231

6.2.3空氣螺桿馬達鑽進技術235

6.2.4井下小曲率梳狀鑽孔鑽進技術239

6.3大直徑高位岩石長鑽孔鑽進技術242

6.3.1大直徑高位岩石定向長鑽孔施工裝備配套242

6.3.2大直徑高位岩石定向長鑽孔成孔工藝技術244

6.3.3大直徑高位岩石定向長鑽孔瓦斯抽采技術245

6.3.4套用實例245

6.4井下地質導向鑽進技術249

6.4.1基於自然伽馬的地質導向鑽進技術原理249

6.4.2地層隨鑽識別技術250

6.4.3鑽進裝備251

6.4.4套用實例252

6.5遙控自動化鑽機254

6.5.1鑽機自動化鑽進系統254

6.5.2鑽機遠距離操控技術255

6.5.3自動化鑽進裝備256

6.5.4套用實例257

第7章低透氣性煤層增滲技術259

7.1井下水力壓裂增滲技術259

7.1.1井下水力壓裂增滲機理259

7.1.2井下水力壓裂增滲工藝技術及裝備262

7.1.3井下特殊水力壓裂工藝266

7.1.4井下水力壓裂增滲工程套用實例268

7.1.5井下水力壓裂增滲技術適用條件269

7.2井下水射流割縫增滲技術271

7.2.1水射流割縫增滲技術原理271

7.2.2超高壓水射流割縫工藝技術及裝備278

7.2.3超高壓水力割縫技術案例279

7.3井下氣體致裂增滲技術282

7.3.1氣體致裂增滲機理282

7.3.2高壓空氣爆破增滲工藝287

7.3.3二氧化碳深孔預裂爆破增滲工藝292

7.3.4井下氣體致裂增滲技術現場增滲案例302

第8章煤礦區煤層氣安全集輸技術306

8.1煤礦區煤層氣參數測試技術與裝置307

8.1.1煤層氣抽采系統安全集輸監測技術307

8.1.2煤層氣利用監控系統311

8.2煤礦區煤層氣集輸管網智慧型調控技術及裝備316

8.2.1煤層氣集輸管網運行狀態智慧型分析與調控技術317

8.2.2煤層氣集輸管網漏氣線上檢測、堵漏技術322

8.3煤礦區煤層氣智慧型混配技術325

8.3.1作用及技術原理325

8.3.2智慧型混配系統326

8.3.3煤層氣智慧型混配技術工業化套用329

8.4煤礦區煤層氣地面安全集輸保障329

8.4.1輸送管道瓦斯爆炸傳播的基本特性330

8.4.2瓦斯管道輸送安全保障技術337

8.5煤礦區煤層氣排空與銷毀341

8.5.1煤層氣排空系統341

8.5.2煤層氣銷毀系統342

第9章低濃度煤層氣利用技術344

9.1低濃度煤層氣變壓吸附濃縮利用技術345

9.1.1濃縮專用碳分子篩製備工藝技術346

9.1.2變壓吸附濃縮技術348

9.1.3變壓吸附濃縮裝備351

9.1.4變壓吸附濃縮利用技術工藝流程352

9.1.5變壓吸附濃縮利用技術特點353

9.1.6變壓吸附濃縮利用技術工業化套用353

9.2低濃度煤層氣深冷液化技術356

9.2.1技術與裝備特點357

9.2.2低濃度煤層氣深冷液化工藝358

9.2.3低濃度煤層氣深冷液化中試試驗362

9.2.4低濃度煤層氣深冷液化技術工業化套用369

9.3低濃度煤層氣蓄熱氧化利用技術370

9.3.1煤礦乏風瓦斯蓄熱氧化工藝技術370

9.3.2多床式乏風瓦斯蓄熱氧化工業化裝置及試驗375

9.4低濃度瓦斯工業安全燃燒技術388

9.4.1低濃度瓦斯工業燃燒機理388

9.4.2金屬纖維燃燒器的設計加工及試驗392

9.4.3低濃度瓦斯工業燃燒安全保障系統393

9.4.4低濃度瓦斯工業安全燃燒裝置394

9.4.5低濃度瓦斯工業燃燒熱能轉化利用技術397

9.5低濃度煤層氣發電提效技術398

9.5.1高效餘熱降溫與機械聯合脫水技術原理398

9.5.2高效機械脫水裝置398

9.5.3低阻高效換熱器399

9.5.4線上清洗乾式阻火裝置400

9.5.5實施效果401

第10章煤層氣與煤炭協調開發示範工程404

10.1山西晉城礦區採氣採煤一體化煤層氣開發示範工程404

10.1.1晉城礦區煤炭與煤層氣資源條件概述405

10.1.2晉城礦區三區聯動井上下立體抽采採氣採煤一體化技術體系綜述405

10.1.3規劃區煤層氣地面抽采關鍵技術407

10.1.4準備區井上下聯合抽采關鍵技術414

10.1.5生產區煤層氣井下抽采關鍵技術417

10.1.6煤層氣開發對煤炭開採的影響421

10.1.7晉城礦區煤層氣抽采效果檢驗428

10.1.8晉城礦區煤層氣分級利用情況綜述435

10.1.9晉城礦區採氣採煤一體化煤層氣開發示範工程效果436

10.2兩淮礦區煤層群開採條件下煤層氣抽采示範工程438

10.2.1兩淮礦區煤層氣賦存情況438

10.2.2兩淮礦區煤層群條件下地面抽采技術439

10.2.3兩淮礦區煤層群條件井下增透技術455

10.2.4兩淮礦區煤層群條件井上下立體抽采模式461

10.2.5兩淮礦區煤層群開採條件下煤層氣抽采實施效果470

10.3重慶松藻礦區複雜地質條件下煤層氣開發示範工程472

10.3.1松藻礦區開採地質條件473

10.3.2突出煤層順煤層預抽煤層氣技術及工藝474

10.3.3底板穿層鑽孔預抽煤層氣技術及工藝477

10.3.4突出煤層井下水力化增透抽采技術479

10.3.5松藻礦區煤層氣與煤炭協調開發模式492

10.3.6松藻礦區煤層氣與煤炭協調開發效果497

第11章煤礦區煤層氣與煤炭協調開發技術展望500

11.1煤礦區煤層氣開發利用潛力評價500

11.1.1煤礦區煤層氣開發潛力分析500

11.1.2煤礦區煤層氣利用潛力預測504

11.2國內外煤礦區煤層氣科技發展趨勢505

11.2.1國際煤礦區煤層氣科技發展趨勢505

11.2.2國內煤礦區煤層氣科技發展趨勢506

11.3煤礦區煤層氣與煤炭協調開發技術預測507

11.3.1優先領域507

11.3.2關鍵核心技術508