宏发煤矿低渗透性煤层CO2致裂增透技术试验研究

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《超临界CO2气爆致裂低渗透煤体增透特性研究》范文

《超临界CO2气爆致裂低渗透煤体增透特性研究》篇一一、引言随着煤炭资源的日益紧张和开采难度的不断增加，低渗透煤体的开采成为煤炭工业面临的重要问题。

为了提高低渗透煤体的开采效率和产量，研究人员一直在探索各种有效的增透技术。

近年来，超临界CO2气爆致裂技术因其独特的物理化学性质，被广泛应用于低渗透煤体的增透研究中。

本文旨在研究超临界CO2气爆致裂低渗透煤体的增透特性，为该技术的应用提供理论依据和实践指导。

二、研究背景及意义低渗透煤体由于其孔隙度和渗透率较低，导致开采难度大、产量低。

传统的开采方法往往难以满足现代煤炭工业的需求。

超临界CO2气爆致裂技术作为一种新型的增透技术，具有独特的优势。

超临界CO2具有较高的扩散性和溶解性，能够有效地渗透到煤体内部，通过气爆作用致裂煤体，从而提高煤体的渗透性。

因此，研究超临界CO2气爆致裂低渗透煤体的增透特性，对于提高低渗透煤体的开采效率和产量，促进煤炭工业的可持续发展具有重要意义。

三、研究内容与方法本研究采用实验和数值模拟相结合的方法，对超临界CO2气爆致裂低渗透煤体的增透特性进行研究。

具体研究内容包括：1. 实验部分：首先，制备低渗透煤体样品，并进行基础物理性质和化学性质的测试。

然后，通过超临界CO2气爆致裂实验，观察煤体在气爆作用下的变化过程和增透效果。

同时，记录实验过程中的压力、温度等参数，为后续的数值模拟提供依据。

2. 数值模拟部分：建立低渗透煤体模型，运用流体力学和热力学理论，对超临界CO2在煤体内的扩散、溶解和气爆过程进行数值模拟。

通过模拟结果，分析超临界CO2气爆致裂的机理和增透效果。

3. 数据分析与讨论：对实验和数值模拟结果进行数据分析，讨论超临界CO2气爆致裂的影响因素和增透机制。

同时，对比不同条件下的增透效果，为实际应用提供指导。

四、实验结果与分析1. 实验结果通过超临界CO2气爆致裂实验，观察到低渗透煤体在气爆作用下的变化过程。

在气爆过程中，超临界CO2迅速渗透到煤体内部，通过物理和化学作用致裂煤体，形成更多的孔隙和裂缝。

_二氧化碳致裂器深孔预裂爆破煤层增透新技术

100
1. 5
3
考察孔
38
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3. 0
4
考察孔
38
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4. 5
5
考察孔
38

38
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7. 5
2）测试完毕后，利用钻机将二氧化碳致裂器推送入孔中。100 m 的钻孔中等间距布置 10 套致裂器，致裂器之间通过一定数量的连接管连接。将致裂器全部送入钻孔后，装入封孔器和止飞机构。
2015 年第 2 期
裂隙停止扩展。最终，在钻孔周围形成一片透气性高、裂隙发育的区域，从而达到预裂爆破的目的。 1. 2 二氧化碳致裂器的主要特点
1）安全性高，工作可靠。储液管采用高强度合金钢制造，能承受较高压力而不产生塑性变形；液态二氧化碳气化过程吸收热量，使周围温度降低；发热装置的电气性能指标满足国家标准规定，致裂器在体积分数为 9% 的可燃气中进行试验，不会产生任何明火或火花，不会引爆可燃气体；二氧化碳爆破致裂过程为物理过程，不同于炸药的化学爆炸，爆破压力释放过程中，不产生相互叠加的震荡波，降低了诱发瓦斯突出的概率。释放的二氧化碳体积约 0. 6 m3，不会引起二氧化碳超限。
the mine gas control effect was highly improved and the economic cost of gas control was reduced．Thus the mine mining and excavation re-
placement and safety production were ensured．
2015 年 2 月
煤炭科学技术
Coal Science and Technology

《超临界CO2气爆致裂低渗透煤体增透特性研究》范文

《超临界CO2气爆致裂低渗透煤体增透特性研究》篇一一、引言随着煤炭资源的日益紧缺和开采难度的增加，低渗透煤层的开采成为煤炭工业面临的重要问题。

超临界CO2气爆技术作为一种新型的煤层增透技术，在低渗透煤体开采中具有广泛的应用前景。

本文旨在研究超临界CO2气爆致裂低渗透煤体的增透特性，以期为低渗透煤层的有效开发提供理论支持和技术指导。

二、研究背景及意义低渗透煤层因其储层物性差、开采难度大，一直是煤炭工业的难题。

传统的开采方法往往效率低下，难以满足生产需求。

而超临界CO2气爆技术作为一种新型的煤层增透技术，具有操作简便、成本低廉、效果显著等优点，对于提高低渗透煤层的开采效率和资源利用率具有重要意义。

因此，研究超临界CO2气爆致裂低渗透煤体的增透特性，对于推动煤炭工业的可持续发展具有重要意义。

三、研究内容与方法本研究采用理论分析、实验研究和数值模拟相结合的方法，对超临界CO2气爆致裂低渗透煤体的增透特性进行研究。

具体研究内容与方法如下：1. 理论分析：通过查阅相关文献和资料，了解超临界CO2气爆技术的基本原理和特点，分析其在低渗透煤体增透中的应用。

2. 实验研究：设计并开展超临界CO2气爆实验，观察并记录实验过程中煤体的变化情况，分析超临界CO2气爆对低渗透煤体的致裂效果。

3. 数值模拟：利用数值模拟软件，建立低渗透煤体模型，模拟超临界CO2气爆过程，分析气爆过程中煤体的应力、应变及裂纹扩展等情况。

四、实验结果与分析1. 超临界CO2气爆实验结果：通过实验观察，发现超临界CO2气爆能够有效致裂低渗透煤体，增加煤体的透气性和开采效率。

2. 数值模拟结果：数值模拟结果表明，超临界CO2气爆过程中，煤体内部产生较大的应力波和裂纹扩展，有效改善了煤体的渗透性能。

3. 增透特性分析：超临界CO2气爆通过在煤体内部产生高压和高速冲击波，使煤体发生破碎和裂纹扩展，从而增加煤体的透气性和开采效率。

同时，超临界CO2还能在一定程度上降低煤体内部的气体吸附和扩散阻力，进一步提高煤体的增透效果。

《超临界CO2气爆致裂低渗透煤体增透特性研究》

《超临界CO2气爆致裂低渗透煤体增透特性研究》篇一一、引言在煤炭开采与开发领域，低渗透性煤体始终是一个具有挑战性的难题。

由于其低渗透性，导致煤炭开采效率低下，资源利用率不高。

近年来，随着超临界CO2技术的不断发展，其在煤体增透方面的应用逐渐受到关注。

本文旨在研究超临界CO2气爆致裂技术对低渗透煤体的增透特性，为优化煤炭开采和利用提供理论支持。

二、研究背景及意义低渗透性煤体由于其渗透率低，储层中气体和液体的流动受阻，导致开采效率低下。

为了提高煤体的开采效率和资源利用率，需要对低渗透煤体进行增透处理。

超临界CO2技术因其具有无毒、环保、低成本等优点，在煤体增透方面具有广泛的应用前景。

通过研究超临界CO2气爆致裂技术对低渗透煤体的增透特性，可以为优化煤炭开采和利用提供理论支持，同时为相关领域的研究提供借鉴。

三、研究内容与方法（一）研究内容本研究主要针对超临界CO2气爆致裂技术对低渗透煤体的增透特性进行研究。

首先，分析超临界CO2气爆致裂技术的原理和特点；其次，通过实验研究不同条件下超临界CO2气爆致裂对低渗透煤体的影响；最后，分析实验结果，总结超临界CO2气爆致裂技术对低渗透煤体增透特性的规律。

（二）研究方法本研究采用实验研究和理论分析相结合的方法。

首先，通过文献调研和理论分析，了解超临界CO2气爆致裂技术的原理和特点；其次，设计实验方案，采用不同参数下的超临界CO2气爆致裂处理低渗透煤体；最后，通过分析实验结果，总结出超临界CO2气爆致裂技术对低渗透煤体增透特性的规律。

四、实验设计与实施（一）实验材料与设备实验材料为低渗透性煤体，实验设备包括超临界CO2气爆致裂装置、压力传感器、温度传感器、煤样取样器等。

（二）实验方法与步骤1. 制备煤样：取低渗透性煤样进行加工制备，保证煤样的均匀性和可重复性。

2. 设置实验参数：根据不同的研究目的和需求，设置不同的超临界CO2气爆致裂参数，如压力、温度、时间等。

3. 进行实验：将制备好的煤样放入超临界CO2气爆致裂装置中，按照设定的参数进行实验。

二氧化碳致裂增透技术在煤矿井下瓦斯抽采中的研究与应用

二氧化碳致裂增透技术在煤矿井下瓦斯抽采中的研究与应用摘要：针对绿塘煤矿6中煤层透气性差，瓦斯抽采施工中存在抽采浓度低、抽采达标时间长等问题，应用CO2致裂煤层增透技术，提高瓦斯抽采效率。

关键词：二氧化碳致裂增透1 项目背景绿塘煤矿为近距离低透气煤层群复杂地质开采条件的突出矿井，主采煤层6中煤层，该煤层透气性差，煤质松软，致使瓦斯抽采施工中存在抽采浓度低、抽采达标时间长且抽采钻孔易塌孔等问题。

因此急需研究瓦斯抽采新技术，以减少瓦斯防治工程量，提高瓦斯抽采效率。

CO2致裂煤层增透技术是一项提高低渗煤层瓦斯抽采率的新技术。

绿塘煤矿从2016年10月至2017年3月使用CO2致裂煤层增透技术，加快该矿S204工作面掘进速度，保证抽-采-掘平衡，取得了良好的经济效果。

2研究主要内容2.1瓦斯基本参数测定测定南二采区S204工作面6中煤层的瓦斯吸附常数（a、b）、瓦斯放散初速度（△P）、煤的坚固性系数（f）、透气性系数、瓦斯含量等瓦斯基本参数。

2.2实施CO2致裂增透技术根据现场条件，在S204运输巷掘进迎头实施CO2预裂技术根据考察效果决定是否推广应用。

2.3增透效果考察对CO2致裂增透效果进行考察，考察的参数有：①瓦斯含量；②钻孔瓦斯抽采浓度；③钻孔瓦斯抽采流量；④透气性系数和自然流量衰减系数；⑤确定预裂增透有效影响范围。

3矿井概况绿塘煤矿为新建矿井，位于贵州省大方县西南部，矿井设计能力180万t/a，矿区面积77.8088km2；开采标高：+2080~+1300m。

主要含煤地层为龙潭组，可采煤层7层，为6中、6下、7、10、16、26、33煤层。

4 矿井通风与瓦斯4.1通风矿井采用混合式通风方式，在主工业场地内设主、副平硐及中央回风斜井，在南二采区布置后坝进、回风斜井。

4.2瓦斯防治情况矿井建有地面高低负压瓦斯抽采系统，采取开采保护层作为区域防突措施，即6中号煤层作为保护层先行开采，然后依次开采下部煤层。

《超临界CO2气爆致裂低渗透煤体增透特性研究》范文

《超临界CO2气爆致裂低渗透煤体增透特性研究》篇一一、引言随着煤炭资源的日益紧缺和开采难度的不断增加，低渗透煤层的开采技术已成为煤炭工业领域的研究重点。

其中，超临界CO2气爆致裂技术以其独特的增透效果在低渗透煤体开采中具有广泛的应用前景。

本文旨在研究超临界CO2气爆致裂低渗透煤体的增透特性，为该技术的应用提供理论依据和指导。

二、研究背景及意义低渗透煤层由于孔隙度小、渗透率低等特点，使得煤炭开采过程中瓦斯排放困难、开采效率低下。

而超临界CO2气爆致裂技术通过将CO2加压至超临界状态，利用其物理和化学特性对煤体进行致裂，从而有效提高煤体的渗透性。

该技术具有环保、高效、安全等优点，对于提高低渗透煤层开采效率和安全生产具有重要意义。

三、研究内容本研究以低渗透煤体为研究对象，采用超临界CO2气爆致裂技术，系统研究其增透特性。

具体研究内容如下：1. 实验材料与方法实验材料选用低渗透煤样，通过加压将CO2加至超临界状态，然后对煤样进行气爆致裂。

采用扫描电镜、X射线衍射等手段对煤样进行表征，分析其孔隙结构、裂隙发育情况等。

同时，通过对比实验，分析超临界CO2气爆致裂前后煤体渗透性的变化。

2. 超临界CO2气爆致裂过程分析通过实验观察和数据分析，研究超临界CO2气爆致裂过程中压力、温度、时间等因素对煤体增透效果的影响。

分析气爆过程中CO2的物理和化学作用机制，探讨其致裂煤体的原理。

3. 增透特性研究通过对实验数据的分析，研究超临界CO2气爆致裂后煤体孔隙结构、裂隙发育等特征的变化。

分析增透效果与煤体性质、气爆参数等因素的关系，为优化气爆参数、提高增透效果提供依据。

四、实验结果与分析1. 孔隙结构与裂隙发育分析通过扫描电镜等手段对低渗透煤样进行表征，发现超临界CO2气爆致裂后，煤体孔隙结构得到显著改善，裂隙发育程度增加。

气爆过程中，CO2的物理和化学作用使得煤体内部产生大量微裂纹，有效提高了煤体的渗透性。

2. 增透效果分析实验数据显示，超临界CO2气爆致裂后，低渗透煤体的渗透性得到显著提高。

低透煤层CO2相变致裂增透解吸技术的应用

Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＩｎｏｒｄｅｒｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｇａｓｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔｏｆｓｏｆｔａｎｄｌｏｗｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙｃｏａｌｓｅａｍｉｎｋａｒｓｔｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆＧｕｉｚｈｏｕＰｒｏｖｉｎｃｅ，ｔｈｅＣＯ２ｐｈａｓｅｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｆｒａｃｔｕｒｉｎｇｅｎｈａｎｃｅｄｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｗａｓａｐｐｌｉｅｄｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙｏｆｃｏａｌｓｅａｍｓ，ｇａｓｄｒａｉｎａｇｅｑｕａｎｔｉｔｙａｎｄｄｒａｉｎａｇｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ．ＴｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆＣＯ２ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｆｒａｃｔｕｒｉｎｇｅｎｈａｎｃｅｄｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄｄｅｅｐｈｏｌｅｐｒｅｃｒａｃｋｉｎｇｏｎｔｈｅｐｒｅｓｓｕｒｅｒｅｌｉｅｆｗａｓａｐｐｌｉｅｄｉｎＬｖｔａｎｇｃｏａｌｍｉｎｅｗｏｒｋｉｎｇｆａｃｅｒｅｌｉｅｖｉｎｇｓｔｒｅｓｓ，ａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｄｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙｅｆｆｅｃｔｗａｓｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｄｅｅｐｈｏｌｅｐｒｅｃｒａｃｋｉｎｇ．ＩｔｉｓｐｏｉｎｔｅｄｔｈａｔｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆＣＯ２ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｎｔｈｉｓｒｅｇｉｏｎｉｓｏｂｖｉｏｕｓ，ａｎｄｔｈｅｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｆｔｈｅｆｏｒｍｅｒｃｏａｌｓｅａｍｉｓａｂｏｕｔ１．９ｔｉｍｅｓｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈａｔｏｆｔｈｅｄｅｅｐｈｏｌｅｐｒｅｃｒａｃｋｉｎｇ．ＣＯ２ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔａｆｔｅｒｆｒａｃｔｕｒｉｎｇｉｓａｂｏｕｔ２０％ｌｏｗｅｒｔｈａｎｔｈｅｄｅｅｐｈｏｌｅｐｒｅｓｐｌｉｔｔｉｎｇ，ＣＯ２ａｖｅｒａｇｅｄｒａｉｎａｇｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｉｓａｂｏｕｔ７０％．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｂａｓｅｄｏｎｔｈｅＣＯ２ｐｈａｓｅｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｆｒａｃｔｕｒｉｎｇｅｎｈａｎｃｅｄｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ

《超临界CO2气爆致裂低渗透煤体增透特性研究》范文

为了提高煤层气的采收率，研究低渗透煤体的增透技术显得尤为重要。

超临界CO2气爆作为一种新型的致裂技术，因其独特的物理化学性质，被广泛应用于低渗透煤体的增透处理。

本文将就超临界CO2气爆致裂低渗透煤体的增透特性进行深入研究，以期为煤层气的开发利用提供理论依据和技术支持。

二、超临界CO2气爆技术概述超临界CO2气爆技术是指利用超临界状态下CO2的特殊物理化学性质，通过高压注入煤体，形成气爆致裂效果，从而改善煤体渗透性的一种技术。

超临界CO2具有较高的扩散速度和较强的溶解能力，能够迅速渗透到煤体内部，产生强烈的膨胀效应和压力波，从而达到致裂增透的目的。

三、低渗透煤体增透特性研究1. 实验材料与方法本研究选取低渗透煤样，采用超临界CO2气爆技术进行处理。

通过改变气爆压力、气爆时间等参数，研究不同条件下超临界CO2气爆致裂对煤体增透特性的影响。

同时，采用扫描电镜、压汞仪等手段对煤样进行微观结构分析，以揭示增透机理。

2. 实验结果与分析（1）超临界CO2气爆致裂效果实验结果表明，超临界CO2气爆能够在低渗透煤体中产生明显的致裂效果。

随着气爆压力和气爆时间的增加，致裂程度逐渐增强，煤体的渗透率得到显著提高。

（2）增透特性分析超临界CO2气爆后，煤体的微观结构发生了明显变化。

一方面，气爆过程中产生的膨胀效应和压力波破坏了煤体的原始结构，形成了更多的裂缝和孔隙；另一方面，CO2的溶解作用使得煤体表面产生了一定的溶蚀现象，进一步提高了煤体的渗透性。

此外，超临界CO2的扩散作用也有助于将煤层中的气体和液体物质更好地运移到裂缝和孔隙中，从而提高了煤层的整体渗透性。

（3）增透机理探讨超临界CO2气爆致裂低渗透煤体的增透机理主要包括以下几个方面：一是通过气爆过程中的膨胀效应和压力波破坏煤体结构，形成裂缝和孔隙；二是CO2的溶解作用产生溶蚀现象，进一步扩大裂缝和孔隙；三是超临界CO2的扩散作用有助于提高煤层中气体和液体的运移能力。

深部开采低渗透煤层预裂控制爆破增透机理研究

深部开采低渗透煤层预裂控制爆破增透机理研究一、本文概述随着煤炭资源的持续开采，深部开采低渗透煤层逐渐成为煤炭工业的重要研究领域。

由于低渗透煤层的透气性差，瓦斯抽采难度大，严重影响了矿井的安全生产和煤炭资源的有效利用。

因此，研究深部开采低渗透煤层的增透技术，对于提高瓦斯抽采效率、保障矿井安全、促进煤炭工业的可持续发展具有重要意义。

本文旨在探讨预裂控制爆破增透技术在深部开采低渗透煤层中的应用机理，以期为相关领域的研究和实践提供理论支持和技术指导。

本文将首先介绍深部开采低渗透煤层的特性及其面临的挑战，然后详细阐述预裂控制爆破增透技术的原理和实施方法。

接着，通过对实际案例的分析和数值模拟，探讨预裂控制爆破增透技术在深部开采低渗透煤层中的实际应用效果及其影响因素。

本文将对预裂控制爆破增透技术的优缺点进行总结，并展望未来的研究方向和应用前景。

通过本文的研究，希望能够为深部开采低渗透煤层的瓦斯抽采提供新的思路和方法，推动煤炭工业的科技创新和绿色发展。

二、低渗透煤层的基本特性低渗透煤层是指煤层的渗透率较低，气体在煤层中的流动阻力较大，难以进行有效抽采的煤层。

这类煤层的存在给煤矿的安全生产和瓦斯抽采带来了极大的挑战。

低渗透煤层的基本特性主要表现在以下几个方面：渗透率低：低渗透煤层的渗透率通常小于1mD，远低于常规煤层的渗透率。

这使得瓦斯在煤层中的流动变得非常困难，抽采效率低下。

煤体结构复杂：低渗透煤层的煤体结构通常较为复杂，含有大量的割理、节理和裂隙等天然缺陷。

这些缺陷不仅降低了煤层的整体强度，还增加了瓦斯流动的阻力。

瓦斯含量高：由于渗透率低，瓦斯在低渗透煤层中的运移速度较慢，容易在煤层中积聚。

这使得低渗透煤层的瓦斯含量通常较高，增加了瓦斯爆炸的风险。

应力敏感性强：低渗透煤层的渗透率受地应力的影响显著，当地应力发生变化时，煤层的渗透率也会发生相应的变化。

这使得在低渗透煤层中进行瓦斯抽采时，需要充分考虑地应力的影响。

CO2致裂增透机理及影响因素模拟分析

用 FLAC３D 数值模拟软件模拟了地应力及煤体普氏系数对致裂半径的影响规律.数值模拟结果
表明,垂直应力越大,裂隙扩展范围越小;煤体普氏系数越大,裂隙扩展范围越大.
关键词地应力煤层裂隙普氏系数 CO２致裂增透数值模拟
中图分类号 TD７１２
６文献标识码 A
S
imu
在高压状态, 气态的 CO２可转化为液态, 可
隙扩展二者之间的关系进行力学分析有着一定的意
利用特有的致裂管装置进行储存.受外界引爆装置
义.由于煤层受围岩压力的不断影响,故可建立如
的影响,在受热状态下, 液态的 CO２迅速向气态
图２所示的煤层裂隙扩展模型,分析煤体裂隙扩展
CO２致裂增透机理及影响因素模拟分析
图４垂直应力对致裂效果的影响规律
由图５可知, 单致裂孔作用下, 当应力为
１０ MPa时,CO２致裂半径可达１
１ m;且随着地应
力增加,致裂半径范围逐渐减少,表明垂直应力对
煤层致裂增透效果的阻碍作用增强,一定程度上验
置试验, 试验表明: 致裂孔周边位置瓦斯浓度较
低,瓦斯抽采效果好,形成了以致裂孔为中心的内
孙可明等模拟分析了不同爆生气体压力作用下
的 CO２致裂过程, 认为致裂产生的裂隙扩展范围
与超临界 CO２爆生气体压力有关; 曹运兴在潞安
★ 煤矿安全 ★
CO２致裂增透机理及影响因素模拟分析
张兵兵崔晓荣陈晶晶
(宏大爆破有限公司,广东省广州市,５１００００)
摘要分析了 CO２致裂增透机理,总结出 CO２致裂增透技术的优点,通过建立地应力

《超临界CO2气爆致裂低渗透煤体增透特性研究》

《超临界CO2气爆致裂低渗透煤体增透特性研究》篇一一、引言在煤炭开采领域，低渗透煤体的有效开采是一个重大难题。

为了提高采煤效率并增强采矿过程中的安全性，国内外专家在探索新型开采技术方面做出了大量努力。

其中，超临界CO2气爆致裂技术因其独特的优势，逐渐成为研究的热点。

本文将重点研究超临界CO2气爆致裂对低渗透煤体增透特性的影响。

二、超临界CO2气爆致裂技术概述超临界CO2气爆致裂技术，是指利用超临界状态下CO2的特殊物理化学性质，通过高压、高温条件下的快速膨胀和气化过程，实现对煤体内部产生物理破坏，以达到释放内部应力、扩大裂隙网络、提高煤体渗透性的目的。

三、实验设计与方法本研究采用实验室模拟和现场试验相结合的方法，对超临界CO2气爆致裂低渗透煤体的增透特性进行研究。

实验中，首先选择合适的低渗透煤样，在实验室条件下进行超临界CO2气爆处理。

然后，通过观察和分析处理前后煤样的物理性质、裂隙形态、渗透性能等指标，评估超临界CO2气爆致裂的效果。

此外，还结合现场试验，对实际采矿过程中的增透效果进行验证。

四、实验结果与分析（一）物理性质变化经过超临界CO2气爆处理后，煤样的物理性质发生了明显变化。

处理后的煤样表面出现大量裂隙，使得原本紧密的煤体变得松散。

此外，通过显微镜观察发现，处理后的煤样内部也出现了大量的微裂纹和裂隙网络。

（二）裂隙形态特征通过对处理前后的煤样进行三维图像分析和数据处理，发现超临界CO2气爆处理能够显著扩大煤体内部的裂隙网络。

这些裂隙不仅数量多，而且连通性好，有利于提高煤体的渗透性能。

（三）渗透性能提升实验结果显示，经过超临界CO2气爆处理后，低渗透煤体的渗透性能得到了显著提高。

处理后的煤样在相同压力下的流量明显增加，说明其渗透性能得到了明显改善。

此外，通过对处理前后的煤样进行长时间流量测试，发现其长期稳定性和增透效果也较为显著。

五、增透机制分析超临界CO2气爆致裂低渗透煤体的增透机制主要包括以下几个方面：一是通过高压、高温条件下的快速膨胀和气化过程，实现对煤体内部的物理破坏；二是扩大煤体内部的裂隙网络，提高其连通性；三是降低煤体内部的应力集中现象，使煤体变得更加松散；四是改变煤体的孔隙结构，提高其比表面积和孔隙率，从而增强其渗透性能。

低渗煤层co2预裂增透高效瓦斯抽采原理及应用

煤层中的CO2预裂增透高效瓦斯抽采原理是采用CO2预裂增透剂，在煤层中分布，形成一个低渗透率的裂缝网络，形成一个自流压力系统，把煤层内的瓦斯抽出来，从而达到高效抽采效果。

CO2预裂增透高效瓦斯抽采的基本原理是，将CO2预裂增透剂以一定浓度的溶液形式注入到煤层中的裂缝网络中，使裂缝网络内的渗流率降低，煤层内的瓦斯顿时被抽出，经过预裂增透剂的作用，瓦斯的抽采量大大提高。

CO2预裂增透高效瓦斯抽采的应用技术包括：
1、注入增透剂：在煤层中注入CO2预裂增透剂，形成低渗透裂缝网络，有效地把煤层中的瓦斯抽出来。

2、抽采技术：采用抽采技术，有效地把煤层中的瓦斯抽出来，形成自流压力系统，使瓦斯的抽采量大大提高。

3、瓦斯释放技术：采用瓦斯释放技术，将煤层中的瓦斯释放到环境中，减少煤层内瓦斯的浓度，降低煤层
的安全风险，保证煤层的安全生产。

CO2预裂增透高效瓦斯抽采技术的使用，可以有效地提高煤层的瓦斯抽采量，提高瓦斯的利用效率，降低煤层内瓦斯的浓度，降低煤层的安全风险，保证煤层的安全生产，是一种理想的抽采技术。

深部开采低渗透煤层预裂控制爆破增透机理研究

深部开采低渗透煤层预裂控制爆破增透机理研究我国煤系地层普遍埋藏较深，赋存条件复杂，并且煤层瓦斯含量高，吸附性强，煤层松软，透气性较差，瓦斯抽采困难。

随着我国对煤炭需求量的增加，开采强度不断增大，浅部资源日益减少，深部开采矿井数量逐渐增多。

我国煤矿开采深度以每年8～12m的速度增加，可以预计在未来几年我国部分煤矿将进入1000m左右的深部开采。

在进入深部开采以后，瓦斯治理将面临的关键问题主要有以下两个：（1）随着采深的增加，地应力增大，瓦斯压力迅速增加，致使煤与瓦斯突出矿井数量增多，在深部高应力作用下，煤岩体中积聚了大量的瓦斯气体能量和弹性应变能，受工程扰动的影响，煤体内的高压瓦斯气体和应变能急剧释放，导致煤岩结构瞬时破坏而产生煤与瓦斯突出。

（2）由于地应力的增高，使得深部煤层开采面临的冲击地压频次和强度均有所增加。

那么，如何解决深部开采条件下煤体的透气性和应力集中成为瓦斯治理的首要问题。

矿井中浅部开采过程中，采用深孔预裂控制爆破技术进行煤与瓦斯突出及冲击地压的防治已取得了非常好的效果；同时，《煤矿井下深孔控制预裂爆破技术条件（MT1036-2007）》规范2007年已经发布，但根据中浅部埋深情况下，得出的爆破孔与控制孔的相关参数在矿井深部开采条件下是否能够有很好的适用性还有待通过实践来检验。

采用理论分析、室内模型实验、数值模拟及现场工业试验相结合的方法，研究了深孔预裂控制爆破技术在矿井深部开采条件下，煤与瓦斯突出及冲击地压的防治方法。

论文主要完成了以下工作：1.高应力低透气性煤层深孔预裂控制爆破增透的影响因素的确定通过对煤岩体爆破研究成果的总结分析，结合深部高应力低渗透煤层的赋存特点，确定了深部低渗透煤层深孔预裂控制爆破增透的影响因素为煤层地应力、煤层强度、煤层原始瓦斯压力、爆炸波和爆生气体的衰减规律等。

2.高应力低透气性煤层深孔预裂控制爆破增透的理论分析综合应力波理论、煤岩体力学、爆破理论、断裂损伤力学的理论分析，描述了爆炸波（包括爆炸冲击波和爆炸应力波）在层状煤岩体介质中的传播规律；分析了控制孔的导向致裂机制；考虑高应力低透气性煤层深孔预裂控制爆破增透的上述主要因素的影响，推导了与时间相关的煤体深孔爆破裂纹尖端应力强度因子的积分表达式，同时给出了煤体深孔爆破裂纹扩展长度的计算公式，为煤层深孔预裂控制爆破工艺孔间距的确定提供了理论基础。

《2024年超临界CO2气爆致裂低渗透煤体增透特性研究》范文

《超临界CO2气爆致裂低渗透煤体增透特性研究》篇一一、引言随着煤炭资源的日益紧缺和开采难度的增加，低渗透煤层的开采成为了煤炭工业的重要研究方向。

超临界CO2气爆技术因其对低渗透煤体的高效增透作用而备受关注。

本文针对超临界CO2气爆致裂低渗透煤体进行实验研究，旨在探究其增透特性和机制，为煤炭工业提供新的开采思路和方法。

二、实验原理与方法（一）实验原理超临界CO2气爆技术是利用超临界状态下CO2的物理特性，通过特定的致裂设备和工艺参数，将CO2注入到煤层中，通过气体的膨胀和压力变化，使煤体产生裂缝，从而达到增透的目的。

（二）实验方法1. 实验材料：选取低渗透煤样，进行必要的物理和化学性质分析。

2. 实验设备：包括致裂设备、压力表、测震仪等。

3. 实验步骤：将超临界CO2注入到煤样中，通过控制注入压力、注入速度等参数，观察煤样在气爆作用下的裂缝扩展情况，同时记录实验过程中的数据变化。

三、实验结果与分析（一）实验结果通过实验，我们观察到在超临界CO2气爆作用下，低渗透煤体产生了明显的裂缝，煤体的渗透率得到了显著提高。

同时，我们还记录了实验过程中的压力变化、裂缝扩展情况等数据。

（二）结果分析1. 增透效果：超临界CO2气爆技术能够显著提高低渗透煤体的渗透率，有效改善煤层的开采条件。

2. 裂缝扩展：在气爆作用下，煤体裂缝的扩展与注入压力、注入速度等参数密切相关。

适当调整这些参数，可以优化裂缝的扩展方向和范围。

3. 物理化学性质变化：在气爆过程中，煤体的物理化学性质也会发生变化，如孔隙结构、表面性质等，这些变化有助于提高煤体的渗透性。

四、增透机制探讨根据实验结果和分析，我们认为超临界CO2气爆致裂低渗透煤体的增透机制主要包括以下几个方面：1. 压力作用：超临界CO2的高压作用使煤体产生裂缝。

随着压力的释放，裂缝进一步扩展，提高了煤体的渗透率。

2. 气体膨胀效应：超临界CO2在注入过程中，由于温度和压力的变化，产生气体膨胀效应，使煤体产生更多的裂缝。

低渗透松软煤层co2增透预裂技术及其应用

低渗透松软煤层co2增透预裂技术及其应用
CO2增透预裂技术是一种用于改善低渗透松软煤层油气开采
效果的新技术。

它是在煤层中注入CO2，使煤层孔隙结构发
生变化，从而改善煤层的渗透性，提高油气的采收率。

CO2
增透预裂技术是一种非常有效的改善低渗透松软煤层油气采收效果的技术，可以有效提高油气采收率，提高经济效益。

CO2增透预裂技术的应用主要有以下几点：
1、改善低渗透松软煤层油气采收率。

CO2增透预裂技术可以
有效改善低渗透松软煤层油气采收率，有效提高经济效益。

2、提高油气储量。

CO2增透预裂技术可以有效提高油气储量，提高油田的发掘率。

3、改善煤层结构。

CO2增透预裂技术可以有效改善煤层结构，提高煤层的孔隙结构，从而改善渗透性，提高油气采收率。

4、改善油藏环境。

CO2增透预裂技术可以有效改善油藏环境，减少油藏水的渗漏，降低油藏的渗漏率，改善油藏的环境。

《2024年超临界CO2气爆致裂低渗透煤体增透特性研究》范文

《超临界CO2气爆致裂低渗透煤体增透特性研究》篇一一、引言随着能源需求的增长，煤炭作为一种主要能源来源依然扮演着重要的角色。

然而，低渗透煤体的开采和利用一直是一个挑战。

近年来，超临界CO2气爆致裂技术被提出作为提高低渗透煤体开采效率的有效手段。

该技术利用超临界CO2的特殊物理化学性质，通过气爆致裂的方式改善煤体的渗透性。

本文旨在研究超临界CO2气爆致裂对低渗透煤体增透特性的影响，为该技术的应用提供理论依据。

二、研究方法本研究采用实验研究和数值模拟相结合的方法。

首先，通过实验室实验，探究超临界CO2气爆致裂过程中煤体内部结构的变化；其次，利用数值模拟软件，分析气爆过程中煤体应力分布和裂纹扩展规律；最后，结合实验和模拟结果，研究超临界CO2气爆致裂对低渗透煤体增透特性的影响。

三、实验与模拟结果1. 实验结果实验结果显示，超临界CO2气爆致裂过程中，煤体内部产生了大量的微裂纹，煤体的结构发生了明显的改变。

在气爆过程中，超临界CO2的渗透作用进一步促进了裂纹的扩展和连通，提高了煤体的整体渗透性。

2. 模拟结果数值模拟结果显示，在超临界CO2气爆过程中，煤体内应力分布发生了明显的变化。

高应力区域在气爆作用下得到了释放，促进了裂纹的形成和扩展。

模拟结果还表明，裂纹的扩展方向与超临界CO2的渗透方向密切相关，合理控制气爆参数和CO2的渗透路径对于提高煤体增透效果至关重要。

四、增透特性分析根据实验和模拟结果，超临界CO2气爆致裂低渗透煤体具有显著的增透特性。

首先，超临界CO2的渗透作用能够有效地软化煤体，降低煤体的脆性，使煤体更容易产生裂纹。

其次，通过合理控制气爆参数和CO2的渗透路径，可以有效地引导裂纹的扩展方向，提高煤体的整体渗透性。

此外，超临界CO2的物理化学性质使得其在煤体内部具有较好的扩散性和渗透性，有助于提高气爆致裂的效果。

五、结论与展望本研究通过实验和数值模拟的方法，研究了超临界CO2气爆致裂对低渗透煤体增透特性的影响。

二氧化碳爆破增透技术的试验应用

摘要：为解决低透气性煤层较难抽采的难题，赵庄矿南苏风井揭煤应用二氧化碳爆破技术来增加煤层透
气性，提高瓦斯抽采效果，试验证明了该技术在煤层卸压增透中具有快速、高效、安全的优点，为二氧化碳爆破增透技术在低透气性煤层强化抽采的推广应用提供了参考和经验。
（ＪｉｎｃｈｅｎｇＡｎｔｈｒａｃｉｔｅＣｏａｌＭｉｎｉｎｇＧｒｏｕｐＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｊｉｎｃｈｅｎｇ０４８００６，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｌｏｗｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙｃｏａｌｓｅａｎｌａｒｅｈａｒｄｅｒｔｏｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ，ｔｈｅＳｏｕｔｈＳｕｆｅｎｇＳｈａｔｆｕｎｃｏｖｅｒｉｎｇｍｉｎｉｎｇｕｓｅｄ
ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ０１３ｃｏａｌｓｅａｍ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｌｏｗｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙｃｏａｌｓｅａｍ；ｃａｒｂｏｎｄｉｏｘｉｄｅｂｌａｓｔｉｎｇ；ｐｈａｓｅｃｈａｎｇｅｃｒａｃｋ
主要采用水力压裂、炸药预裂爆破、水力冲孔等强化
１二氧化碳爆破技术简介及原理

低渗透高瓦斯煤层液态二氧化碳相变致裂增透数值模拟研究

低渗透高瓦斯煤层液态二氧化碳相变致裂增透数值模拟研究王崇勋
【期刊名称】《中国煤层气》
【年(卷),期】2018(15)5
【摘要】针对低渗透高瓦斯煤层瓦斯高效抽采是制约煤炭工业安全与可持续发展的难题,提出不受煤层赋存条件影响及本质安全型的液态二氧化碳相变致裂增透技术.通过理论分析得出液态二氧化碳气爆致裂煤层的增透机理,并推导得出了气爆应力波引起的煤体初始裂隙长度的数学模型.运用数值模拟分析得出了气爆增透煤层影响半径与不同地应力时非线性指数关系式为R=8.7788e-0.034σ;同时还得出气爆增透煤层影响半径与煤体自身坚固性系数呈类抛物线趋势,煤的坚固性系数为1.15左右时增透效果最优.
【总页数】4页(P21-24)
【作者】王崇勋
【作者单位】山西煤炭运销集团长治有限公司,山西046000
【正文语种】中文
【相关文献】
1.液态二氧化碳致裂增透技术在下沟煤矿的应用 [J], 邹德龙;王岩;刘东;李鑫;赵海波;崔宏磊
2.高瓦斯低渗透煤层切槽致裂增透机理及数值模拟研究 [J], 李耀谦;张俭
3.低渗透性煤层CO2相变致裂增透规律及应用 [J], 王宗明;衡献伟;钱国辉;蒋欣恒;陈廷全
4.低透气性高瓦斯煤层CO2相变致裂强化增透技术 [J], 王文林; 王方田; 耿继业
5.高瓦斯煤层干胀致裂增透技术试验研究 [J], 张龙;吴爱军;王辉;刘文
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