《煤礦區卸壓煤層氣地面井井孔穩定機理研究》是依託中國礦業大學，由黃華州擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：煤礦區卸壓煤層氣地面井井孔穩定機理研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：黃華州
- 依託單位：中國礦業大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
井孔失穩是目前制約我國卸壓煤層氣地面井開發技術發展的關鍵問題。以淮南礦區工程實踐為地質和工程模型基礎，利用室內相似材料模擬實驗和非連續介質分析程式UDEC和3DEC模擬采場應力變化下的圍岩變形與井孔破斷，通過觀測和分析不同地質條件及採掘工程條件下采場影響範圍內保護層采動造成的上覆岩層在平面上及垂向上的位移及應力變化特徵，闡明卸壓煤層氣地面井井孔穩定的控制機理，揭示采場採掘條件、地質條件及岩層位移、應力變化和卸壓煤層氣地面井井孔穩定的內在聯繫，建立采場影響範圍內卸壓煤層氣地面井井孔穩定性的預測方法，明確采場影響範圍內利於井孔穩定的量化區域；同時，結合鑽孔管柱結構、強度和受力分析，建立采動過程中采場應力與卸壓煤層氣地面井管柱破壞之間的力學聯繫，為卸壓煤層氣地面井管柱結構和材料選擇提供理論依據；完善和發展卸壓煤層氣地面井井孔穩定性理論。
結題摘要
井孔失穩是制約卸壓煤層氣地面井高效穩定抽采的關鍵問題。查明井孔失穩的影響因素，闡明井孔穩定的控制機理，探索保障地面井抽采時間段內的井孔穩定性的方法是卸壓煤層氣地面井抽采技術推廣發展的關鍵。以淮南礦區和潞安礦區工程實踐為地質和工程模型基礎，利用室內相似材料模擬實驗和有限差分程式FLAC3D中Morh-Coulomb模型數值模擬采場應力變化下的圍岩變形，觀測和分析了地層條件和採掘工程條件控制的岩層位移變化 特徵。闡明了不同條件下岩層位移對卸壓煤層氣地面井井孔失穩的影響。采高采寬及鬆散層厚度的增大均有利於各向位移的增大，岩層厚度及岩性差異配以采場應力的時間影響早晚是不同高度岩層水平位移差異的重要影響因素，相較於水平面上x位移同向移動造成的剪下破壞，y位移的變向移動及位移差對地面鑽井更具剪下擠毀作用。靠近採區邊界的區域相對較小是垂向和水平位移都具有的規律,位於距迴風巷、開切眼、收作線20m內更利於井孔穩定；同時，結合鑽孔管柱結構、強度和卸壓煤層氣地面井的失穩機理，設計了適應複雜采動及地層條件下的卸壓煤層氣地面井井身結構，研究成果利於卸壓煤層氣地面井抽采技術的進一步推廣套用。
