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找技术 >构造复杂区域煤层开采技术研究
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应用行业:制造业
技术简介
杨庄煤矿1961年投产,现已开采40余年,资源已面临枯竭。剩余的有限的煤炭资源大多处于构造极其复杂区域,能放成的工作面长度较短,储量较少。 构造复杂区域煤层开采技术研究就是针对杨庄煤矿八层工作面地质构造极复杂的特点,认真分析了开采技术条件,比较了各种开采方法后,从提高煤炭回收率和经济效益的角度出发,在保证技术上可行,安全上可靠,经济上合理的前提下,创新性的提出了一种开采方法。该开采方法在充分考虑采用现有的支护方式、回采工艺,利用现有的运输设备情况下,把工作面沿断裂构造(走向断层)分为上、下两个小工作面,上、下两个工作面同时向外回采。在上、下工作面各安设一部循环溜子,上工作面的煤,经下工作面的循环溜子运出工作面。 采用阶梯式开采方法开采,上工作面循环溜头与下工作面的循环溜尾分别处于断层的上升盘、下降盘,该处不仅控顶面积大,而且处于构造区域,为了确定合理的支护参数,确保安全开采,该课题对顶板运动规律、采用的支护方式、特殊支护方式等进行了研究。 根据矿井当时的开采规划,课题组将阶梯式开采方法在六采区的8618和八采区的8805工作面进行了试验,通过现场试验验证了技术方案可靠性。
高台阶开采工艺研究
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应用行业:采矿业
技术简介
该研究创造性地将提高台阶高度和陡帮开采的重要特征有机地结合起来,提出了高台阶组合台阶开采工艺,揭示了台阶高度、开采参数、设备效率和作业成本之间的内涵规律性。采用18m台阶与12m相比,穿孔成本降低5.21%、爆破成本降低14.9%,采装成本减少6.42%,运输费用降低1.4%,筑路养路成本节省33.3%,体边坡角提高1.74°、扩帮下降速度提高5 ̄12m/a,设备作业效率都提高5 ̄10%。在开采18m高台阶工业试验期间,开采成本下降5.43%,若在南芬矿上盘整个推广应用,可获得3.258 ̄3.435亿元的经济效益,具有极大的应用价值。目前国内许多大型露天矿相继转入深凹开采或扩帮过滤阶段,开采条件不断恶化,高台阶开采工艺的推广应用为这些矿山的挖潜改造提供了新途径,而且在矿石生产能力不变的条件下,降低剥采比,减少排放岩石所需的废石场容量及占地面积,对保护土地环境有积极的社会效益。
锚固控制无人工作面耙装开采新技术
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应用行业:采矿业
技术简介
该项目采用理论分析、数值仿真和现场监测为一体的系统研究方法,对网状布置锚固控制顶板的“锚杆-岩体”复合作用加固机理、定量锚固设计计算方法、耙装开采布置方式、工艺流程及优化等进行了系统研究,从而实现了工作面开采的无人化。该项目的主要创新点为:首次提出了“锚杆-岩体”复合作用加固机理和锚固顶板的定量设计方法;首次提出了“网状”锚固布置方式来控制顶板向“滞后型”冒落转化,保证了工作面安全;创造性地提出了无人工作面耙装回采工艺。经专家鉴定认为,该项目在锚固控 制理论与实践及无人工作面耙装工艺方面属于国内外首创,达到了国际领先水平。该项目是中国采矿技术的一次革命性进步,其工艺简单,易操作,适应性强,安全可靠,能够为企业创造巨大的经济和社会效益,具有广阔的推广应用前景。
神东矿区厚煤层大断面空巷群区域煤炭安全高效开采关键技术
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应用行业:采矿业
技术简介
本项目属于煤炭绿色开发,主要应用于矿压与支护及特殊开采领域。 厚煤层大断面空巷群支护与矿山压力问题长期困扰着神东矿区日产4万吨以上综采工作面的煤炭资源完全回收,该区域开采条件复杂、安全隐患大,如何安全高效通过空巷群是一项重大技术难题。为此,由神华神东煤炭集团有限责任公司联合西安科技大学和宁夏久威矿山安全工程有限责任公司,通过多年产学研联合攻关,从理论、材料和技术角度全面创新,揭示了厚煤层大采高沿空留柱开采过空巷群围岩失稳破坏机理,提出了柔模支柱支护快速安全过空巷区的开采方法,研发了新型支护材料及超高空巷支护结构,开发了协同让压和控顶减沉耦合支护技术,彻底破解了厚煤层综采面快速推进及空巷群协同支护控顶难题,创造了可观的社会和经济效益,为相似条件煤炭资源安全高效回收提供了技术借鉴和科学依据,理论和实际意义重大,实现了空巷群区域煤炭完全开采。 1、研究了综采工作面空巷群区域矿压显现特点及规律,揭示了空巷群顶板和煤体失稳破坏机理,提出了柔模支柱支护快速安全过空巷区的开采方法。结合复杂条件空巷群(平行采面空巷、全长空巷与采面斜交空巷等)区域分布形态,揭示了“沿空留柱”顶板和煤体失稳破坏机理,得出了综采面空巷群区域矿压显现规律,安全高效回收压煤资源,最终实现空巷群区域煤炭完全开采; 2、研发了一种新型高强、阻燃、抗静电的金属骨架纤维膜复合结构双层柔性模袋和泵送浆液支柱材料。结合采煤面过空巷群易切割支护体特点,研发了高强、阻燃、抗静电的侧限增压的复合结构双层柔性模袋,简称双层模袋,抗拉能力强、阻燃、抗静电,由尼龙纤维膜和金属骨架构成,纤维膜包裹浆液自适应保压,金属骨架自承载侧限施压,双层模袋分别注入两种胶凝材料,可实现一柱多组分联合让压复合结构,完全适应空巷区开采不同阶段顶板支护要求。 3、研发了一种适合超高空巷的圆台柔模泵送支柱支护结构。针对常规支护结构控制顶板能力不足,易发生支护体嵌入顶底板或支柱变形损伤破断致空巷顶板失稳,研发了侧限增压的圆台柔模泵送支柱,简称柔模柱,轻质易切割,柔模柱外部由双层模袋侧限束缚、内部由上下两层结构组成,上层柔模柱主动贴顶、吸能抗动载、大变形让压,属高抗塑性材料,下层柔模柱抗弯能力强、稳定性好,适应不同阶段顶板来压,解决了厚煤层工作面回采快速推进难题。 4、开发了“空巷柔模柱支护+锚索补强”大断面空巷群耦合支护技术。该技术柔模柱沿空留柱支护作为大断面空巷群支护的核心,锚索补强控顶作为护顶防冒落压架的重要措施,“两位一体”耦合支护,立体护顶,协同让压,共同破解了大断面空巷群制约煤炭资源回收难题,通过理论分析、模拟运算和工程实践解决了大断面空巷群顶板不易管理的支护难题。 该技术经多年产学研联合攻关,在神华神东煤炭集团有限责任公司进行了科学应用,已在数十个厚煤层综采回采面推广应用,无顶板和压架事故发生,取得了良好的社会和经济效益,维护了矿山和谐稳定,实现了煤炭安全高效开采重大技术突破,围绕该技术已获国家专利7项(其中发明专利2项),学术论文4篇,新增销售额近三亿元(2018~2019年),研究成果达到国际领先水平,推广应用前景良好。
复杂空区环境下大型露天矿安全高效开采创新应用
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应用行业:采矿业
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为确保矿山生产安全,边坡稳定。项目立足于紫金山金铜矿已有工程地质条件和作业环境,实现安全高效,绿色开采。主要科技成果内容有: ①开发出台阶深孔-缓冲孔-预裂孔全方位精准控制爆破技术,实现了复杂空区及高陡边坡多源高危环境下低扰动、无扰动爆破。 ②研发出基于深度学习的露天矿爆破设计优化全流程智能管控系统,将爆破前的测量、布孔、设计、模拟、预测及爆破后的定量化评估等作业工序进行全过程数字化监控;并形成爆破实例库,有机地将爆破设计方案与爆破效果分析进行统一管理,实现不同爆破类别下最优爆破设计方案及参数的自动匹配。 ③开发出采空区残矿高效强化开采技术,采用正向深孔大爆破一次性崩落地下开采遗留的保安矿柱,解决了分层分次重复爆破的施工难题,提高了作业安全性和残矿回收率,实现了安全化处理; ④开发出新型爆破后短流程装车工序,直接用炮机在爆堆上进行表层大块破碎解小,使得采装工序流程简单,装车效率高、装车作业时间短、安全性高、成本低,能有适应当下飞速发展的矿业开采技术以及国家提出的节能减排政策。 ⑤对临近终了边坡区域采用控爆技术,炮孔布置以及爆破规模严格设计与控制,采取一系列边坡减振控制措施,减少振动对边坡损伤,从而保证边坡安全。并针对爆破施工过程进行精细化管理、火工品治安防范管控、绿色爆破等开展多项关键技术研究工作。 ⑥为降低综合成本,确保安全生产。首先对具有关键工序穿爆进行重点控制,进行“精细化”施工,全流程控制,实现安全、高效、环保及经济的爆破作业。 项目研发过程中共申请8项发明专利(授权6项)、9项实用新型专利(授权9项);软件著作权申请2件;发表论文12篇。目前,该项目技术成果正在紫金山金铜矿采剥项目、多宝山铜矿和伊宁金川矿业采矿项目中应用推广。 在项目实施过程中取得了一系列研究成果,填补了矿山爆破领域多项空白,主要技术指标表现优异:边坡预裂半孔率达82.6%;爆破减振率37.1%,边坡稳定性明显提高;爆破设计至施工管理各环节工作效率大幅提升;矿山年度采矿损失率<3.5%,贫化率<7.5%;在保证安全的前提下,最大限度地回收残矿资源。
湖区浅层天然气开采和排堵工具及贮气装置试验研究
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应用行业:采矿业
技术简介
该成果系国家“七五”重点科技攻关课题,主要目的是解决湖区浅层天然气开采和排堵工具及贮气问题。该成果使打井夹具达主要技术指标:①使用井管规格,直径15厘米镀锌管;②夹头承受最大压力15吨;③压入土层深度16米左右;④工作效率15M/30分钟左右。排堵机具所达主要技术指标是喷嘴水压4公斤/cm,有效冲程为0.8M,最大排堵深度16M左右。另外,钢丝网预制浮罩,容易制作,成本低,经久耐用,具有贮气稳压、气水分离等多功能,承受气压0.5吨。该成果经131个农户使用,年节约生活用煤291吨,为农村提供方便,廉价的生活能源,并改善了生态环境。
赋存复杂煤层条件下开采系列技术研究
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应用行业:制造业
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1、任务来源:该项目为企业委托进行合作研究的科技研究项目。2、应用领域和技术原理:该项目针对我国赋存复杂煤层,开采难度大、回采率低等现实,课题组采用理论分析、数值计算和现场试验研究为一体的方法采用对倾角30o~70o煤厚3~7m下的煤层进行柔掩侧向放煤开采技术、倾角0o~30o-坚硬顶板-厚度变化大2~5m的煤层进行锚固控制远程耙装无人工作面开采技术、倾角0o~25o-坚硬顶板-煤厚2.9~3.5m左右进行一次采全高高柱工作面开采技术等进行三种典型条件进行了系统研究。3、性能指标:经过5年多的反复科学技术研究,该项目通过锚杆支护顶板远程控制耙运无人工作面开采技术,解决了倾角和厚度变化大(倾角0o~30o、煤厚2~5m)条件下的开采难题;通过坚硬顶板一次采全高高柱开采技术,解决了倾角0o~25o、煤厚2.9~3.5m条件下长壁开采的难题,并有效地预防了冲击地压带来的危害;通过柔掩侧向放煤开采技术解决了倾角30o~70o、煤厚3~7m煤炭开采的难题,发展了复杂煤层开采理论和技术,申报国家发明专利2项(1项授权、1项受理),大幅度提高了回采率,并2003年1月~2006年5月,在三个矿共多采出煤炭91.47万吨,新增产值:3.8131亿元;新增利税8770.1万元;增收节支总额9407.6万元。4、与国内外同类技术比较:该课题研究突破点为:(1)锚杆支护顶板远程控制耙运无人工作面开采技术,解决了倾角和厚度变化大(倾角0o~30o、煤厚2~5m)条件下的开采难题,并突破传统耙运开采工艺,进一步保证安全和提高回采率17%左右;(2)坚硬顶板一次采全高高柱开采技术,解决了倾角0o~25o、煤厚2.9~3.5m条件下长壁开采的难题,并有效地预防了冲击地压带来的危害和提高了回采率29%左右;(3)柔掩侧向放煤开采技术解决了倾角30o~70o、煤厚3~7m煤炭开采的难题,并提高回采率30%左右。上述技术传统开采技术所没有的。5、成果的创造性、先进性:(1)提出急倾斜厚煤层柔性掩护支架侧向放煤开采技术。通过开发2Rball程序对放煤效果进行数值仿真和在现场深部基点监测放出椭球体发育形态的基础上,提出最优协同开采原理,首次实现对倾角30o~70o、煤厚3~7m的煤层进行柔性掩护支架侧向放煤技术,达到回采率90%以上,安全可靠。(2)提出了坚硬顶板不稳定煤层锚固顶板远程控制耙运无人工作面开采技术。对于坚硬顶板、倾角0o~30o、厚度变化大2~5m的煤层,课题组在获准的国家发明专利技术(ZL00129360.5)“超前网格状锚固控制无人工作面开采新技术”基础上,通过上下顺槽滑轮组,实现了尾轮由尾轮与耙斗的远程控制移动,既避免了人为多次移动尾轮带来的安全隐患,又解决了丢三角煤问题。(3)系统研究了坚硬顶板缓倾斜2.9~3.5m煤厚单体高柱一次采全高技术。通过发明基于采空区顶板离层遥测预报顶板冒落技术(国家发明专利已受理:200610043657.1),在此技术支持基础上,对于坚硬顶板条件、煤厚2.9~3.5m左右的煤层,通过定量控制设计实现单体高柱一次采全高,既保证了安全,又提高了回采率。6、作用意义:我国地质构造复杂或极其复杂的煤矿占36%左右,目前我国煤炭资源平均回收率为30~35%左右,按未来20年煤炭产量与资源回收率测算,如果资源回收率从目前的30~35%提高到50%,可节约煤炭储量300亿吨左右。因此,该课题从赋存复杂煤层开采技术研究出发,在保障安全的前提下,提高煤炭资源回收率对有效解决当前煤炭资源储量不足的问题具有十分重要的意义。7、推广应用的范围、条件和前景:我国中国大陆是由众多小型地块汇聚形成,主要煤田经受了多期次、多方向、强度较大的改造,构造的复杂程度远远超过北美、澳大利亚、印度、俄罗斯等地区轻微变形的煤田。我国地质构造复杂或极其复杂的煤矿占36%左右,在山东、北京、江苏、福建、湖南、重庆等存在大量条件复杂的煤层,因此,该项目研究成果具有广阔推广应用前景。8、存在的问题和改进意见:受资助经费和科技人员数量等限制,推广应用地域和范围不够,需要进一步加大推广应用的力度。
蒙古林砂岩油藏转变开采方式现场实验
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应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
技术说明:1、该项研究是二连油田首次在实验室内通过数值模、物理模拟的方法对弱凝胶新技术的最佳配方、污水对成胶行为的影响、剪切作用对成胶行为的影响、驱油效果、浓度优选、注入方式进行全面系统的研究、编制出试验区最佳注入方案,设计出适合二连气候特点的安全环保、便捷、可移动式注入设备;2、系统地总结了可动凝胶驱试验区见效特征和组织管理经验,为二连油田今后开展可动凝胶调驱三次采油做了大量的技术储备;3、新注水进行调驱具有见效早、增油明显的特点。4、蒙古林砂岩油藏经过多轮调剖,注水井的注水压差较大,在扩大试验进行中,暴露出了因注采压差较大造成剪切损耗率增大,采用分压力系统注入,降低了因注入压差过大造成的粘度剪切损耗。截止到2003年12月底砂西先导试验区已累增油1.9508×104t,预计有效期内到2008年增油6.3×104t,提高采收率4.65个百分点;砂北扩大弱凝胶驱油试验区累积增油4961t,预测提高采收率可达到4.8个百分点。通过实施可动凝胶调驱后,使试验区的含水上升率呈负增长。根据砂西先导试验区的效果预测实施可动凝胶调驱投入产出比可达到1:7.02,扣除采油成本、税收后,总投入利润率可达到387.66%。应用前景:动凝胶驱新技术已于2001、2002、2003年分别在45断块TⅠ中下油组、蒙古林砂岩西部、砂岩油藏北部开展试验,自2004-2006年将在蒙古林油田4-10#驱替单元、阿南油田阿10断块将进行滚动式扩大注胶规模。
胜利油田稠油、超稠油开采新技术
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应用行业:采矿业
技术简介
"胜利油田稠油、超稠油开采新技术"是中石化重点科研攻关项目,属石油、天然气科学技术领域油气田开发与开采工程,包括石油地质、油藏工程、采油工程、地面集输、矿场机械、油藏物理、油田化学等诸项学科。经过攻关,形成了提高稠油、超稠油开发水平的技术系列。 超稠油油藏开采技术获得突破。针对胜利超稠油具有油藏埋藏深、储层疏松、水敏性与碱敏性较强的特点,通过地质特征、渗流机理、原油物性与储层伤害机理的研究,研制出注汽压力21MPa的亚临界锅炉、视导热系数小于0.015W/m·℃的高真空隔热管,探索出稠油油藏施工工序全过程的油藏保护技术,形成了一套物理、化学辅助开采技术。已建成22.7×104t的年生产能力,油汽比达到1.13。 改善边底水稠油油藏吞吐效果成效显著。针对单2块多轮次吞吐、低油汽比、特高含水的开发现状,在研究水侵及剩余油分布规律的基础上,配套了调剖、侧钻、复合防砂、注氮加泡沫剂抑制水锥技术系列,使该油藏油汽比上升到0.43,采收率提高5.11%。乐安油田蒸汽驱实现了工业化开采。针对具有较强边水、疏松砂砾岩、多轮次吞吐后期特点,通过油藏描述,应用数值模拟技术,完成转驱方案;配套了汽水分离器、四参数测试仪、同位素示踪、蒸汽泡沫调剖等技术系列,实现了蒸汽驱工业化开采。汽驱阶段采收率达到了12.4%,累积油汽比0.25。火烧驱油配套技术研究成功。研制成功火烧物理模型,配套了中深井点火、注气、监测技术系列,尤其是点燃了含水高达93%的中深层稠油油藏,现场试验累积气油比小于1500Nm3/m3。 该项目1999年至2001年现场试验推广应用223井次,累积增油54.1×104t,创直接经济效益4.56×108元,其经济、社会效益显著。 该项目整体技术达到国际先进水平,其中在亚临界锅炉注汽工艺、高效井筒隔热技术等方面居国际领先水平。
煤层气试并压裂开采技术方法
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应用行业:采矿业
技术简介
1.系统地研究了煤层气试井工艺技术,在借鉴国外先进理论和方法的基础上,结合中国实际情况,形成了从施工设计、现场工作方法、工具设备配套、资料录取到资料处理解释一套完整的试井工艺技术方法系统,并成功地进行了43层次的现场测试和资料解释,取得了可靠的储层参数,为选区评价提供了可靠资料。2.成功地进行了31层次的原地应力测试,同时研究了原地应力与渗透率的关系,研究出了柳林地区原地应力与渗透率的关系曲线,建立了柳2井、柳3井及柳4井原地应力剖面,为压裂设计提供了可靠的原地应力数据。3.研究建立了煤层气井压裂设计及优化的技术方法;形成了微型压裂、小型压裂、脉冲试验、携砂段塞、台阶降排量、瞬间停泵等一系列分析地层闭合压力、求取压裂净压力、综合滤失系数、压裂液效率和了解裂缝迂曲情况的工艺技术方法,并首次在国内开展了压裂现场准实时监测模拟分析,为优化施工提供了先进的技术方法。4.研制出二维、拟三维多功能压裂模拟/设计及压裂压力分析软件系统;在国内首次应用引进的压裂软件和自行研制的软件,开展了压裂全过程的压力历史拟合分析技术的研究与应用。5.研制出经济合理的排水采气地面流程和井下管技,包括气水分离器、简易井口、防砂防煤屑小排量柱塞泵及气砂锚等。6.认为淮南潘集试验区煤层原地应力高,渗透性差s安阳红岭试验区属超低压地层,且临界解吸区力低,断层多,这些均不利于煤层气的产出;而柳林杨家坪试验区原地应力相对较低,渗透率较高,是理想的探区。通过压裂改造,在柳林地区已形成了中国第一个由6井口组成的煤层气开采试验井网,单井日产气均已突破工业气流标准,其中柳5井单井最高产气量达7050m'3/d,稳产达6000m'3/d。
找到105项技术成果数据。
找技术 >构造复杂区域煤层开采技术研究
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应用行业:制造业
技术简介
杨庄煤矿1961年投产,现已开采40余年,资源已面临枯竭。剩余的有限的煤炭资源大多处于构造极其复杂区域,能放成的工作面长度较短,储量较少。 构造复杂区域煤层开采技术研究就是针对杨庄煤矿八层工作面地质构造极复杂的特点,认真分析了开采技术条件,比较了各种开采方法后,从提高煤炭回收率和经济效益的角度出发,在保证技术上可行,安全上可靠,经济上合理的前提下,创新性的提出了一种开采方法。该开采方法在充分考虑采用现有的支护方式、回采工艺,利用现有的运输设备情况下,把工作面沿断裂构造(走向断层)分为上、下两个小工作面,上、下两个工作面同时向外回采。在上、下工作面各安设一部循环溜子,上工作面的煤,经下工作面的循环溜子运出工作面。 采用阶梯式开采方法开采,上工作面循环溜头与下工作面的循环溜尾分别处于断层的上升盘、下降盘,该处不仅控顶面积大,而且处于构造区域,为了确定合理的支护参数,确保安全开采,该课题对顶板运动规律、采用的支护方式、特殊支护方式等进行了研究。 根据矿井当时的开采规划,课题组将阶梯式开采方法在六采区的8618和八采区的8805工作面进行了试验,通过现场试验验证了技术方案可靠性。
高台阶开采工艺研究
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应用行业:采矿业
技术简介
该研究创造性地将提高台阶高度和陡帮开采的重要特征有机地结合起来,提出了高台阶组合台阶开采工艺,揭示了台阶高度、开采参数、设备效率和作业成本之间的内涵规律性。采用18m台阶与12m相比,穿孔成本降低5.21%、爆破成本降低14.9%,采装成本减少6.42%,运输费用降低1.4%,筑路养路成本节省33.3%,体边坡角提高1.74°、扩帮下降速度提高5 ̄12m/a,设备作业效率都提高5 ̄10%。在开采18m高台阶工业试验期间,开采成本下降5.43%,若在南芬矿上盘整个推广应用,可获得3.258 ̄3.435亿元的经济效益,具有极大的应用价值。目前国内许多大型露天矿相继转入深凹开采或扩帮过滤阶段,开采条件不断恶化,高台阶开采工艺的推广应用为这些矿山的挖潜改造提供了新途径,而且在矿石生产能力不变的条件下,降低剥采比,减少排放岩石所需的废石场容量及占地面积,对保护土地环境有积极的社会效益。
锚固控制无人工作面耙装开采新技术
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技术类型:-
应用行业:采矿业
技术简介
该项目采用理论分析、数值仿真和现场监测为一体的系统研究方法,对网状布置锚固控制顶板的“锚杆-岩体”复合作用加固机理、定量锚固设计计算方法、耙装开采布置方式、工艺流程及优化等进行了系统研究,从而实现了工作面开采的无人化。该项目的主要创新点为:首次提出了“锚杆-岩体”复合作用加固机理和锚固顶板的定量设计方法;首次提出了“网状”锚固布置方式来控制顶板向“滞后型”冒落转化,保证了工作面安全;创造性地提出了无人工作面耙装回采工艺。经专家鉴定认为,该项目在锚固控 制理论与实践及无人工作面耙装工艺方面属于国内外首创,达到了国际领先水平。该项目是中国采矿技术的一次革命性进步,其工艺简单,易操作,适应性强,安全可靠,能够为企业创造巨大的经济和社会效益,具有广阔的推广应用前景。
神东矿区厚煤层大断面空巷群区域煤炭安全高效开采关键技术
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:采矿业
技术简介
本项目属于煤炭绿色开发,主要应用于矿压与支护及特殊开采领域。 厚煤层大断面空巷群支护与矿山压力问题长期困扰着神东矿区日产4万吨以上综采工作面的煤炭资源完全回收,该区域开采条件复杂、安全隐患大,如何安全高效通过空巷群是一项重大技术难题。为此,由神华神东煤炭集团有限责任公司联合西安科技大学和宁夏久威矿山安全工程有限责任公司,通过多年产学研联合攻关,从理论、材料和技术角度全面创新,揭示了厚煤层大采高沿空留柱开采过空巷群围岩失稳破坏机理,提出了柔模支柱支护快速安全过空巷区的开采方法,研发了新型支护材料及超高空巷支护结构,开发了协同让压和控顶减沉耦合支护技术,彻底破解了厚煤层综采面快速推进及空巷群协同支护控顶难题,创造了可观的社会和经济效益,为相似条件煤炭资源安全高效回收提供了技术借鉴和科学依据,理论和实际意义重大,实现了空巷群区域煤炭完全开采。 1、研究了综采工作面空巷群区域矿压显现特点及规律,揭示了空巷群顶板和煤体失稳破坏机理,提出了柔模支柱支护快速安全过空巷区的开采方法。结合复杂条件空巷群(平行采面空巷、全长空巷与采面斜交空巷等)区域分布形态,揭示了“沿空留柱”顶板和煤体失稳破坏机理,得出了综采面空巷群区域矿压显现规律,安全高效回收压煤资源,最终实现空巷群区域煤炭完全开采; 2、研发了一种新型高强、阻燃、抗静电的金属骨架纤维膜复合结构双层柔性模袋和泵送浆液支柱材料。结合采煤面过空巷群易切割支护体特点,研发了高强、阻燃、抗静电的侧限增压的复合结构双层柔性模袋,简称双层模袋,抗拉能力强、阻燃、抗静电,由尼龙纤维膜和金属骨架构成,纤维膜包裹浆液自适应保压,金属骨架自承载侧限施压,双层模袋分别注入两种胶凝材料,可实现一柱多组分联合让压复合结构,完全适应空巷区开采不同阶段顶板支护要求。 3、研发了一种适合超高空巷的圆台柔模泵送支柱支护结构。针对常规支护结构控制顶板能力不足,易发生支护体嵌入顶底板或支柱变形损伤破断致空巷顶板失稳,研发了侧限增压的圆台柔模泵送支柱,简称柔模柱,轻质易切割,柔模柱外部由双层模袋侧限束缚、内部由上下两层结构组成,上层柔模柱主动贴顶、吸能抗动载、大变形让压,属高抗塑性材料,下层柔模柱抗弯能力强、稳定性好,适应不同阶段顶板来压,解决了厚煤层工作面回采快速推进难题。 4、开发了“空巷柔模柱支护+锚索补强”大断面空巷群耦合支护技术。该技术柔模柱沿空留柱支护作为大断面空巷群支护的核心,锚索补强控顶作为护顶防冒落压架的重要措施,“两位一体”耦合支护,立体护顶,协同让压,共同破解了大断面空巷群制约煤炭资源回收难题,通过理论分析、模拟运算和工程实践解决了大断面空巷群顶板不易管理的支护难题。 该技术经多年产学研联合攻关,在神华神东煤炭集团有限责任公司进行了科学应用,已在数十个厚煤层综采回采面推广应用,无顶板和压架事故发生,取得了良好的社会和经济效益,维护了矿山和谐稳定,实现了煤炭安全高效开采重大技术突破,围绕该技术已获国家专利7项(其中发明专利2项),学术论文4篇,新增销售额近三亿元(2018~2019年),研究成果达到国际领先水平,推广应用前景良好。
复杂空区环境下大型露天矿安全高效开采创新应用
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应用行业:采矿业
技术简介
为确保矿山生产安全,边坡稳定。项目立足于紫金山金铜矿已有工程地质条件和作业环境,实现安全高效,绿色开采。主要科技成果内容有: ①开发出台阶深孔-缓冲孔-预裂孔全方位精准控制爆破技术,实现了复杂空区及高陡边坡多源高危环境下低扰动、无扰动爆破。 ②研发出基于深度学习的露天矿爆破设计优化全流程智能管控系统,将爆破前的测量、布孔、设计、模拟、预测及爆破后的定量化评估等作业工序进行全过程数字化监控;并形成爆破实例库,有机地将爆破设计方案与爆破效果分析进行统一管理,实现不同爆破类别下最优爆破设计方案及参数的自动匹配。 ③开发出采空区残矿高效强化开采技术,采用正向深孔大爆破一次性崩落地下开采遗留的保安矿柱,解决了分层分次重复爆破的施工难题,提高了作业安全性和残矿回收率,实现了安全化处理; ④开发出新型爆破后短流程装车工序,直接用炮机在爆堆上进行表层大块破碎解小,使得采装工序流程简单,装车效率高、装车作业时间短、安全性高、成本低,能有适应当下飞速发展的矿业开采技术以及国家提出的节能减排政策。 ⑤对临近终了边坡区域采用控爆技术,炮孔布置以及爆破规模严格设计与控制,采取一系列边坡减振控制措施,减少振动对边坡损伤,从而保证边坡安全。并针对爆破施工过程进行精细化管理、火工品治安防范管控、绿色爆破等开展多项关键技术研究工作。 ⑥为降低综合成本,确保安全生产。首先对具有关键工序穿爆进行重点控制,进行“精细化”施工,全流程控制,实现安全、高效、环保及经济的爆破作业。 项目研发过程中共申请8项发明专利(授权6项)、9项实用新型专利(授权9项);软件著作权申请2件;发表论文12篇。目前,该项目技术成果正在紫金山金铜矿采剥项目、多宝山铜矿和伊宁金川矿业采矿项目中应用推广。 在项目实施过程中取得了一系列研究成果,填补了矿山爆破领域多项空白,主要技术指标表现优异:边坡预裂半孔率达82.6%;爆破减振率37.1%,边坡稳定性明显提高;爆破设计至施工管理各环节工作效率大幅提升;矿山年度采矿损失率<3.5%,贫化率<7.5%;在保证安全的前提下,最大限度地回收残矿资源。
湖区浅层天然气开采和排堵工具及贮气装置试验研究
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技术类型:-
应用行业:采矿业
技术简介
该成果系国家“七五”重点科技攻关课题,主要目的是解决湖区浅层天然气开采和排堵工具及贮气问题。该成果使打井夹具达主要技术指标:①使用井管规格,直径15厘米镀锌管;②夹头承受最大压力15吨;③压入土层深度16米左右;④工作效率15M/30分钟左右。排堵机具所达主要技术指标是喷嘴水压4公斤/cm,有效冲程为0.8M,最大排堵深度16M左右。另外,钢丝网预制浮罩,容易制作,成本低,经久耐用,具有贮气稳压、气水分离等多功能,承受气压0.5吨。该成果经131个农户使用,年节约生活用煤291吨,为农村提供方便,廉价的生活能源,并改善了生态环境。
赋存复杂煤层条件下开采系列技术研究
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
1、任务来源:该项目为企业委托进行合作研究的科技研究项目。2、应用领域和技术原理:该项目针对我国赋存复杂煤层,开采难度大、回采率低等现实,课题组采用理论分析、数值计算和现场试验研究为一体的方法采用对倾角30o~70o煤厚3~7m下的煤层进行柔掩侧向放煤开采技术、倾角0o~30o-坚硬顶板-厚度变化大2~5m的煤层进行锚固控制远程耙装无人工作面开采技术、倾角0o~25o-坚硬顶板-煤厚2.9~3.5m左右进行一次采全高高柱工作面开采技术等进行三种典型条件进行了系统研究。3、性能指标:经过5年多的反复科学技术研究,该项目通过锚杆支护顶板远程控制耙运无人工作面开采技术,解决了倾角和厚度变化大(倾角0o~30o、煤厚2~5m)条件下的开采难题;通过坚硬顶板一次采全高高柱开采技术,解决了倾角0o~25o、煤厚2.9~3.5m条件下长壁开采的难题,并有效地预防了冲击地压带来的危害;通过柔掩侧向放煤开采技术解决了倾角30o~70o、煤厚3~7m煤炭开采的难题,发展了复杂煤层开采理论和技术,申报国家发明专利2项(1项授权、1项受理),大幅度提高了回采率,并2003年1月~2006年5月,在三个矿共多采出煤炭91.47万吨,新增产值:3.8131亿元;新增利税8770.1万元;增收节支总额9407.6万元。4、与国内外同类技术比较:该课题研究突破点为:(1)锚杆支护顶板远程控制耙运无人工作面开采技术,解决了倾角和厚度变化大(倾角0o~30o、煤厚2~5m)条件下的开采难题,并突破传统耙运开采工艺,进一步保证安全和提高回采率17%左右;(2)坚硬顶板一次采全高高柱开采技术,解决了倾角0o~25o、煤厚2.9~3.5m条件下长壁开采的难题,并有效地预防了冲击地压带来的危害和提高了回采率29%左右;(3)柔掩侧向放煤开采技术解决了倾角30o~70o、煤厚3~7m煤炭开采的难题,并提高回采率30%左右。上述技术传统开采技术所没有的。5、成果的创造性、先进性:(1)提出急倾斜厚煤层柔性掩护支架侧向放煤开采技术。通过开发2Rball程序对放煤效果进行数值仿真和在现场深部基点监测放出椭球体发育形态的基础上,提出最优协同开采原理,首次实现对倾角30o~70o、煤厚3~7m的煤层进行柔性掩护支架侧向放煤技术,达到回采率90%以上,安全可靠。(2)提出了坚硬顶板不稳定煤层锚固顶板远程控制耙运无人工作面开采技术。对于坚硬顶板、倾角0o~30o、厚度变化大2~5m的煤层,课题组在获准的国家发明专利技术(ZL00129360.5)“超前网格状锚固控制无人工作面开采新技术”基础上,通过上下顺槽滑轮组,实现了尾轮由尾轮与耙斗的远程控制移动,既避免了人为多次移动尾轮带来的安全隐患,又解决了丢三角煤问题。(3)系统研究了坚硬顶板缓倾斜2.9~3.5m煤厚单体高柱一次采全高技术。通过发明基于采空区顶板离层遥测预报顶板冒落技术(国家发明专利已受理:200610043657.1),在此技术支持基础上,对于坚硬顶板条件、煤厚2.9~3.5m左右的煤层,通过定量控制设计实现单体高柱一次采全高,既保证了安全,又提高了回采率。6、作用意义:我国地质构造复杂或极其复杂的煤矿占36%左右,目前我国煤炭资源平均回收率为30~35%左右,按未来20年煤炭产量与资源回收率测算,如果资源回收率从目前的30~35%提高到50%,可节约煤炭储量300亿吨左右。因此,该课题从赋存复杂煤层开采技术研究出发,在保障安全的前提下,提高煤炭资源回收率对有效解决当前煤炭资源储量不足的问题具有十分重要的意义。7、推广应用的范围、条件和前景:我国中国大陆是由众多小型地块汇聚形成,主要煤田经受了多期次、多方向、强度较大的改造,构造的复杂程度远远超过北美、澳大利亚、印度、俄罗斯等地区轻微变形的煤田。我国地质构造复杂或极其复杂的煤矿占36%左右,在山东、北京、江苏、福建、湖南、重庆等存在大量条件复杂的煤层,因此,该项目研究成果具有广阔推广应用前景。8、存在的问题和改进意见:受资助经费和科技人员数量等限制,推广应用地域和范围不够,需要进一步加大推广应用的力度。
蒙古林砂岩油藏转变开采方式现场实验
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应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
技术说明:1、该项研究是二连油田首次在实验室内通过数值模、物理模拟的方法对弱凝胶新技术的最佳配方、污水对成胶行为的影响、剪切作用对成胶行为的影响、驱油效果、浓度优选、注入方式进行全面系统的研究、编制出试验区最佳注入方案,设计出适合二连气候特点的安全环保、便捷、可移动式注入设备;2、系统地总结了可动凝胶驱试验区见效特征和组织管理经验,为二连油田今后开展可动凝胶调驱三次采油做了大量的技术储备;3、新注水进行调驱具有见效早、增油明显的特点。4、蒙古林砂岩油藏经过多轮调剖,注水井的注水压差较大,在扩大试验进行中,暴露出了因注采压差较大造成剪切损耗率增大,采用分压力系统注入,降低了因注入压差过大造成的粘度剪切损耗。截止到2003年12月底砂西先导试验区已累增油1.9508×104t,预计有效期内到2008年增油6.3×104t,提高采收率4.65个百分点;砂北扩大弱凝胶驱油试验区累积增油4961t,预测提高采收率可达到4.8个百分点。通过实施可动凝胶调驱后,使试验区的含水上升率呈负增长。根据砂西先导试验区的效果预测实施可动凝胶调驱投入产出比可达到1:7.02,扣除采油成本、税收后,总投入利润率可达到387.66%。应用前景:动凝胶驱新技术已于2001、2002、2003年分别在45断块TⅠ中下油组、蒙古林砂岩西部、砂岩油藏北部开展试验,自2004-2006年将在蒙古林油田4-10#驱替单元、阿南油田阿10断块将进行滚动式扩大注胶规模。
胜利油田稠油、超稠油开采新技术
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应用行业:采矿业
技术简介
"胜利油田稠油、超稠油开采新技术"是中石化重点科研攻关项目,属石油、天然气科学技术领域油气田开发与开采工程,包括石油地质、油藏工程、采油工程、地面集输、矿场机械、油藏物理、油田化学等诸项学科。经过攻关,形成了提高稠油、超稠油开发水平的技术系列。 超稠油油藏开采技术获得突破。针对胜利超稠油具有油藏埋藏深、储层疏松、水敏性与碱敏性较强的特点,通过地质特征、渗流机理、原油物性与储层伤害机理的研究,研制出注汽压力21MPa的亚临界锅炉、视导热系数小于0.015W/m·℃的高真空隔热管,探索出稠油油藏施工工序全过程的油藏保护技术,形成了一套物理、化学辅助开采技术。已建成22.7×104t的年生产能力,油汽比达到1.13。 改善边底水稠油油藏吞吐效果成效显著。针对单2块多轮次吞吐、低油汽比、特高含水的开发现状,在研究水侵及剩余油分布规律的基础上,配套了调剖、侧钻、复合防砂、注氮加泡沫剂抑制水锥技术系列,使该油藏油汽比上升到0.43,采收率提高5.11%。乐安油田蒸汽驱实现了工业化开采。针对具有较强边水、疏松砂砾岩、多轮次吞吐后期特点,通过油藏描述,应用数值模拟技术,完成转驱方案;配套了汽水分离器、四参数测试仪、同位素示踪、蒸汽泡沫调剖等技术系列,实现了蒸汽驱工业化开采。汽驱阶段采收率达到了12.4%,累积油汽比0.25。火烧驱油配套技术研究成功。研制成功火烧物理模型,配套了中深井点火、注气、监测技术系列,尤其是点燃了含水高达93%的中深层稠油油藏,现场试验累积气油比小于1500Nm3/m3。 该项目1999年至2001年现场试验推广应用223井次,累积增油54.1×104t,创直接经济效益4.56×108元,其经济、社会效益显著。 该项目整体技术达到国际先进水平,其中在亚临界锅炉注汽工艺、高效井筒隔热技术等方面居国际领先水平。
煤层气试并压裂开采技术方法
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应用行业:采矿业
技术简介
1.系统地研究了煤层气试井工艺技术,在借鉴国外先进理论和方法的基础上,结合中国实际情况,形成了从施工设计、现场工作方法、工具设备配套、资料录取到资料处理解释一套完整的试井工艺技术方法系统,并成功地进行了43层次的现场测试和资料解释,取得了可靠的储层参数,为选区评价提供了可靠资料。2.成功地进行了31层次的原地应力测试,同时研究了原地应力与渗透率的关系,研究出了柳林地区原地应力与渗透率的关系曲线,建立了柳2井、柳3井及柳4井原地应力剖面,为压裂设计提供了可靠的原地应力数据。3.研究建立了煤层气井压裂设计及优化的技术方法;形成了微型压裂、小型压裂、脉冲试验、携砂段塞、台阶降排量、瞬间停泵等一系列分析地层闭合压力、求取压裂净压力、综合滤失系数、压裂液效率和了解裂缝迂曲情况的工艺技术方法,并首次在国内开展了压裂现场准实时监测模拟分析,为优化施工提供了先进的技术方法。4.研制出二维、拟三维多功能压裂模拟/设计及压裂压力分析软件系统;在国内首次应用引进的压裂软件和自行研制的软件,开展了压裂全过程的压力历史拟合分析技术的研究与应用。5.研制出经济合理的排水采气地面流程和井下管技,包括气水分离器、简易井口、防砂防煤屑小排量柱塞泵及气砂锚等。6.认为淮南潘集试验区煤层原地应力高,渗透性差s安阳红岭试验区属超低压地层,且临界解吸区力低,断层多,这些均不利于煤层气的产出;而柳林杨家坪试验区原地应力相对较低,渗透率较高,是理想的探区。通过压裂改造,在柳林地区已形成了中国第一个由6井口组成的煤层气开采试验井网,单井日产气均已突破工业气流标准,其中柳5井单井最高产气量达7050m'3/d,稳产达6000m'3/d。
找到105项技术成果数据。
找技术 >构造复杂区域煤层开采技术研究
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应用行业:制造业
技术简介
杨庄煤矿1961年投产,现已开采40余年,资源已面临枯竭。剩余的有限的煤炭资源大多处于构造极其复杂区域,能放成的工作面长度较短,储量较少。 构造复杂区域煤层开采技术研究就是针对杨庄煤矿八层工作面地质构造极复杂的特点,认真分析了开采技术条件,比较了各种开采方法后,从提高煤炭回收率和经济效益的角度出发,在保证技术上可行,安全上可靠,经济上合理的前提下,创新性的提出了一种开采方法。该开采方法在充分考虑采用现有的支护方式、回采工艺,利用现有的运输设备情况下,把工作面沿断裂构造(走向断层)分为上、下两个小工作面,上、下两个工作面同时向外回采。在上、下工作面各安设一部循环溜子,上工作面的煤,经下工作面的循环溜子运出工作面。 采用阶梯式开采方法开采,上工作面循环溜头与下工作面的循环溜尾分别处于断层的上升盘、下降盘,该处不仅控顶面积大,而且处于构造区域,为了确定合理的支护参数,确保安全开采,该课题对顶板运动规律、采用的支护方式、特殊支护方式等进行了研究。 根据矿井当时的开采规划,课题组将阶梯式开采方法在六采区的8618和八采区的8805工作面进行了试验,通过现场试验验证了技术方案可靠性。
高台阶开采工艺研究
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应用行业:采矿业
技术简介
该研究创造性地将提高台阶高度和陡帮开采的重要特征有机地结合起来,提出了高台阶组合台阶开采工艺,揭示了台阶高度、开采参数、设备效率和作业成本之间的内涵规律性。采用18m台阶与12m相比,穿孔成本降低5.21%、爆破成本降低14.9%,采装成本减少6.42%,运输费用降低1.4%,筑路养路成本节省33.3%,体边坡角提高1.74°、扩帮下降速度提高5 ̄12m/a,设备作业效率都提高5 ̄10%。在开采18m高台阶工业试验期间,开采成本下降5.43%,若在南芬矿上盘整个推广应用,可获得3.258 ̄3.435亿元的经济效益,具有极大的应用价值。目前国内许多大型露天矿相继转入深凹开采或扩帮过滤阶段,开采条件不断恶化,高台阶开采工艺的推广应用为这些矿山的挖潜改造提供了新途径,而且在矿石生产能力不变的条件下,降低剥采比,减少排放岩石所需的废石场容量及占地面积,对保护土地环境有积极的社会效益。
锚固控制无人工作面耙装开采新技术
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应用行业:采矿业
技术简介
该项目采用理论分析、数值仿真和现场监测为一体的系统研究方法,对网状布置锚固控制顶板的“锚杆-岩体”复合作用加固机理、定量锚固设计计算方法、耙装开采布置方式、工艺流程及优化等进行了系统研究,从而实现了工作面开采的无人化。该项目的主要创新点为:首次提出了“锚杆-岩体”复合作用加固机理和锚固顶板的定量设计方法;首次提出了“网状”锚固布置方式来控制顶板向“滞后型”冒落转化,保证了工作面安全;创造性地提出了无人工作面耙装回采工艺。经专家鉴定认为,该项目在锚固控 制理论与实践及无人工作面耙装工艺方面属于国内外首创,达到了国际领先水平。该项目是中国采矿技术的一次革命性进步,其工艺简单,易操作,适应性强,安全可靠,能够为企业创造巨大的经济和社会效益,具有广阔的推广应用前景。
神东矿区厚煤层大断面空巷群区域煤炭安全高效开采关键技术
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应用行业:采矿业
技术简介
本项目属于煤炭绿色开发,主要应用于矿压与支护及特殊开采领域。 厚煤层大断面空巷群支护与矿山压力问题长期困扰着神东矿区日产4万吨以上综采工作面的煤炭资源完全回收,该区域开采条件复杂、安全隐患大,如何安全高效通过空巷群是一项重大技术难题。为此,由神华神东煤炭集团有限责任公司联合西安科技大学和宁夏久威矿山安全工程有限责任公司,通过多年产学研联合攻关,从理论、材料和技术角度全面创新,揭示了厚煤层大采高沿空留柱开采过空巷群围岩失稳破坏机理,提出了柔模支柱支护快速安全过空巷区的开采方法,研发了新型支护材料及超高空巷支护结构,开发了协同让压和控顶减沉耦合支护技术,彻底破解了厚煤层综采面快速推进及空巷群协同支护控顶难题,创造了可观的社会和经济效益,为相似条件煤炭资源安全高效回收提供了技术借鉴和科学依据,理论和实际意义重大,实现了空巷群区域煤炭完全开采。 1、研究了综采工作面空巷群区域矿压显现特点及规律,揭示了空巷群顶板和煤体失稳破坏机理,提出了柔模支柱支护快速安全过空巷区的开采方法。结合复杂条件空巷群(平行采面空巷、全长空巷与采面斜交空巷等)区域分布形态,揭示了“沿空留柱”顶板和煤体失稳破坏机理,得出了综采面空巷群区域矿压显现规律,安全高效回收压煤资源,最终实现空巷群区域煤炭完全开采; 2、研发了一种新型高强、阻燃、抗静电的金属骨架纤维膜复合结构双层柔性模袋和泵送浆液支柱材料。结合采煤面过空巷群易切割支护体特点,研发了高强、阻燃、抗静电的侧限增压的复合结构双层柔性模袋,简称双层模袋,抗拉能力强、阻燃、抗静电,由尼龙纤维膜和金属骨架构成,纤维膜包裹浆液自适应保压,金属骨架自承载侧限施压,双层模袋分别注入两种胶凝材料,可实现一柱多组分联合让压复合结构,完全适应空巷区开采不同阶段顶板支护要求。 3、研发了一种适合超高空巷的圆台柔模泵送支柱支护结构。针对常规支护结构控制顶板能力不足,易发生支护体嵌入顶底板或支柱变形损伤破断致空巷顶板失稳,研发了侧限增压的圆台柔模泵送支柱,简称柔模柱,轻质易切割,柔模柱外部由双层模袋侧限束缚、内部由上下两层结构组成,上层柔模柱主动贴顶、吸能抗动载、大变形让压,属高抗塑性材料,下层柔模柱抗弯能力强、稳定性好,适应不同阶段顶板来压,解决了厚煤层工作面回采快速推进难题。 4、开发了“空巷柔模柱支护+锚索补强”大断面空巷群耦合支护技术。该技术柔模柱沿空留柱支护作为大断面空巷群支护的核心,锚索补强控顶作为护顶防冒落压架的重要措施,“两位一体”耦合支护,立体护顶,协同让压,共同破解了大断面空巷群制约煤炭资源回收难题,通过理论分析、模拟运算和工程实践解决了大断面空巷群顶板不易管理的支护难题。 该技术经多年产学研联合攻关,在神华神东煤炭集团有限责任公司进行了科学应用,已在数十个厚煤层综采回采面推广应用,无顶板和压架事故发生,取得了良好的社会和经济效益,维护了矿山和谐稳定,实现了煤炭安全高效开采重大技术突破,围绕该技术已获国家专利7项(其中发明专利2项),学术论文4篇,新增销售额近三亿元(2018~2019年),研究成果达到国际领先水平,推广应用前景良好。
复杂空区环境下大型露天矿安全高效开采创新应用
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应用行业:采矿业
技术简介
为确保矿山生产安全,边坡稳定。项目立足于紫金山金铜矿已有工程地质条件和作业环境,实现安全高效,绿色开采。主要科技成果内容有: ①开发出台阶深孔-缓冲孔-预裂孔全方位精准控制爆破技术,实现了复杂空区及高陡边坡多源高危环境下低扰动、无扰动爆破。 ②研发出基于深度学习的露天矿爆破设计优化全流程智能管控系统,将爆破前的测量、布孔、设计、模拟、预测及爆破后的定量化评估等作业工序进行全过程数字化监控;并形成爆破实例库,有机地将爆破设计方案与爆破效果分析进行统一管理,实现不同爆破类别下最优爆破设计方案及参数的自动匹配。 ③开发出采空区残矿高效强化开采技术,采用正向深孔大爆破一次性崩落地下开采遗留的保安矿柱,解决了分层分次重复爆破的施工难题,提高了作业安全性和残矿回收率,实现了安全化处理; ④开发出新型爆破后短流程装车工序,直接用炮机在爆堆上进行表层大块破碎解小,使得采装工序流程简单,装车效率高、装车作业时间短、安全性高、成本低,能有适应当下飞速发展的矿业开采技术以及国家提出的节能减排政策。 ⑤对临近终了边坡区域采用控爆技术,炮孔布置以及爆破规模严格设计与控制,采取一系列边坡减振控制措施,减少振动对边坡损伤,从而保证边坡安全。并针对爆破施工过程进行精细化管理、火工品治安防范管控、绿色爆破等开展多项关键技术研究工作。 ⑥为降低综合成本,确保安全生产。首先对具有关键工序穿爆进行重点控制,进行“精细化”施工,全流程控制,实现安全、高效、环保及经济的爆破作业。 项目研发过程中共申请8项发明专利(授权6项)、9项实用新型专利(授权9项);软件著作权申请2件;发表论文12篇。目前,该项目技术成果正在紫金山金铜矿采剥项目、多宝山铜矿和伊宁金川矿业采矿项目中应用推广。 在项目实施过程中取得了一系列研究成果,填补了矿山爆破领域多项空白,主要技术指标表现优异:边坡预裂半孔率达82.6%;爆破减振率37.1%,边坡稳定性明显提高;爆破设计至施工管理各环节工作效率大幅提升;矿山年度采矿损失率<3.5%,贫化率<7.5%;在保证安全的前提下,最大限度地回收残矿资源。
湖区浅层天然气开采和排堵工具及贮气装置试验研究
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:采矿业
技术简介
该成果系国家“七五”重点科技攻关课题,主要目的是解决湖区浅层天然气开采和排堵工具及贮气问题。该成果使打井夹具达主要技术指标:①使用井管规格,直径15厘米镀锌管;②夹头承受最大压力15吨;③压入土层深度16米左右;④工作效率15M/30分钟左右。排堵机具所达主要技术指标是喷嘴水压4公斤/cm,有效冲程为0.8M,最大排堵深度16M左右。另外,钢丝网预制浮罩,容易制作,成本低,经久耐用,具有贮气稳压、气水分离等多功能,承受气压0.5吨。该成果经131个农户使用,年节约生活用煤291吨,为农村提供方便,廉价的生活能源,并改善了生态环境。
赋存复杂煤层条件下开采系列技术研究
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
1、任务来源:该项目为企业委托进行合作研究的科技研究项目。2、应用领域和技术原理:该项目针对我国赋存复杂煤层,开采难度大、回采率低等现实,课题组采用理论分析、数值计算和现场试验研究为一体的方法采用对倾角30o~70o煤厚3~7m下的煤层进行柔掩侧向放煤开采技术、倾角0o~30o-坚硬顶板-厚度变化大2~5m的煤层进行锚固控制远程耙装无人工作面开采技术、倾角0o~25o-坚硬顶板-煤厚2.9~3.5m左右进行一次采全高高柱工作面开采技术等进行三种典型条件进行了系统研究。3、性能指标:经过5年多的反复科学技术研究,该项目通过锚杆支护顶板远程控制耙运无人工作面开采技术,解决了倾角和厚度变化大(倾角0o~30o、煤厚2~5m)条件下的开采难题;通过坚硬顶板一次采全高高柱开采技术,解决了倾角0o~25o、煤厚2.9~3.5m条件下长壁开采的难题,并有效地预防了冲击地压带来的危害;通过柔掩侧向放煤开采技术解决了倾角30o~70o、煤厚3~7m煤炭开采的难题,发展了复杂煤层开采理论和技术,申报国家发明专利2项(1项授权、1项受理),大幅度提高了回采率,并2003年1月~2006年5月,在三个矿共多采出煤炭91.47万吨,新增产值:3.8131亿元;新增利税8770.1万元;增收节支总额9407.6万元。4、与国内外同类技术比较:该课题研究突破点为:(1)锚杆支护顶板远程控制耙运无人工作面开采技术,解决了倾角和厚度变化大(倾角0o~30o、煤厚2~5m)条件下的开采难题,并突破传统耙运开采工艺,进一步保证安全和提高回采率17%左右;(2)坚硬顶板一次采全高高柱开采技术,解决了倾角0o~25o、煤厚2.9~3.5m条件下长壁开采的难题,并有效地预防了冲击地压带来的危害和提高了回采率29%左右;(3)柔掩侧向放煤开采技术解决了倾角30o~70o、煤厚3~7m煤炭开采的难题,并提高回采率30%左右。上述技术传统开采技术所没有的。5、成果的创造性、先进性:(1)提出急倾斜厚煤层柔性掩护支架侧向放煤开采技术。通过开发2Rball程序对放煤效果进行数值仿真和在现场深部基点监测放出椭球体发育形态的基础上,提出最优协同开采原理,首次实现对倾角30o~70o、煤厚3~7m的煤层进行柔性掩护支架侧向放煤技术,达到回采率90%以上,安全可靠。(2)提出了坚硬顶板不稳定煤层锚固顶板远程控制耙运无人工作面开采技术。对于坚硬顶板、倾角0o~30o、厚度变化大2~5m的煤层,课题组在获准的国家发明专利技术(ZL00129360.5)“超前网格状锚固控制无人工作面开采新技术”基础上,通过上下顺槽滑轮组,实现了尾轮由尾轮与耙斗的远程控制移动,既避免了人为多次移动尾轮带来的安全隐患,又解决了丢三角煤问题。(3)系统研究了坚硬顶板缓倾斜2.9~3.5m煤厚单体高柱一次采全高技术。通过发明基于采空区顶板离层遥测预报顶板冒落技术(国家发明专利已受理:200610043657.1),在此技术支持基础上,对于坚硬顶板条件、煤厚2.9~3.5m左右的煤层,通过定量控制设计实现单体高柱一次采全高,既保证了安全,又提高了回采率。6、作用意义:我国地质构造复杂或极其复杂的煤矿占36%左右,目前我国煤炭资源平均回收率为30~35%左右,按未来20年煤炭产量与资源回收率测算,如果资源回收率从目前的30~35%提高到50%,可节约煤炭储量300亿吨左右。因此,该课题从赋存复杂煤层开采技术研究出发,在保障安全的前提下,提高煤炭资源回收率对有效解决当前煤炭资源储量不足的问题具有十分重要的意义。7、推广应用的范围、条件和前景:我国中国大陆是由众多小型地块汇聚形成,主要煤田经受了多期次、多方向、强度较大的改造,构造的复杂程度远远超过北美、澳大利亚、印度、俄罗斯等地区轻微变形的煤田。我国地质构造复杂或极其复杂的煤矿占36%左右,在山东、北京、江苏、福建、湖南、重庆等存在大量条件复杂的煤层,因此,该项目研究成果具有广阔推广应用前景。8、存在的问题和改进意见:受资助经费和科技人员数量等限制,推广应用地域和范围不够,需要进一步加大推广应用的力度。
蒙古林砂岩油藏转变开采方式现场实验
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
技术说明:1、该项研究是二连油田首次在实验室内通过数值模、物理模拟的方法对弱凝胶新技术的最佳配方、污水对成胶行为的影响、剪切作用对成胶行为的影响、驱油效果、浓度优选、注入方式进行全面系统的研究、编制出试验区最佳注入方案,设计出适合二连气候特点的安全环保、便捷、可移动式注入设备;2、系统地总结了可动凝胶驱试验区见效特征和组织管理经验,为二连油田今后开展可动凝胶调驱三次采油做了大量的技术储备;3、新注水进行调驱具有见效早、增油明显的特点。4、蒙古林砂岩油藏经过多轮调剖,注水井的注水压差较大,在扩大试验进行中,暴露出了因注采压差较大造成剪切损耗率增大,采用分压力系统注入,降低了因注入压差过大造成的粘度剪切损耗。截止到2003年12月底砂西先导试验区已累增油1.9508×104t,预计有效期内到2008年增油6.3×104t,提高采收率4.65个百分点;砂北扩大弱凝胶驱油试验区累积增油4961t,预测提高采收率可达到4.8个百分点。通过实施可动凝胶调驱后,使试验区的含水上升率呈负增长。根据砂西先导试验区的效果预测实施可动凝胶调驱投入产出比可达到1:7.02,扣除采油成本、税收后,总投入利润率可达到387.66%。应用前景:动凝胶驱新技术已于2001、2002、2003年分别在45断块TⅠ中下油组、蒙古林砂岩西部、砂岩油藏北部开展试验,自2004-2006年将在蒙古林油田4-10#驱替单元、阿南油田阿10断块将进行滚动式扩大注胶规模。
胜利油田稠油、超稠油开采新技术
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应用行业:采矿业
技术简介
"胜利油田稠油、超稠油开采新技术"是中石化重点科研攻关项目,属石油、天然气科学技术领域油气田开发与开采工程,包括石油地质、油藏工程、采油工程、地面集输、矿场机械、油藏物理、油田化学等诸项学科。经过攻关,形成了提高稠油、超稠油开发水平的技术系列。 超稠油油藏开采技术获得突破。针对胜利超稠油具有油藏埋藏深、储层疏松、水敏性与碱敏性较强的特点,通过地质特征、渗流机理、原油物性与储层伤害机理的研究,研制出注汽压力21MPa的亚临界锅炉、视导热系数小于0.015W/m·℃的高真空隔热管,探索出稠油油藏施工工序全过程的油藏保护技术,形成了一套物理、化学辅助开采技术。已建成22.7×104t的年生产能力,油汽比达到1.13。 改善边底水稠油油藏吞吐效果成效显著。针对单2块多轮次吞吐、低油汽比、特高含水的开发现状,在研究水侵及剩余油分布规律的基础上,配套了调剖、侧钻、复合防砂、注氮加泡沫剂抑制水锥技术系列,使该油藏油汽比上升到0.43,采收率提高5.11%。乐安油田蒸汽驱实现了工业化开采。针对具有较强边水、疏松砂砾岩、多轮次吞吐后期特点,通过油藏描述,应用数值模拟技术,完成转驱方案;配套了汽水分离器、四参数测试仪、同位素示踪、蒸汽泡沫调剖等技术系列,实现了蒸汽驱工业化开采。汽驱阶段采收率达到了12.4%,累积油汽比0.25。火烧驱油配套技术研究成功。研制成功火烧物理模型,配套了中深井点火、注气、监测技术系列,尤其是点燃了含水高达93%的中深层稠油油藏,现场试验累积气油比小于1500Nm3/m3。 该项目1999年至2001年现场试验推广应用223井次,累积增油54.1×104t,创直接经济效益4.56×108元,其经济、社会效益显著。 该项目整体技术达到国际先进水平,其中在亚临界锅炉注汽工艺、高效井筒隔热技术等方面居国际领先水平。
煤层气试并压裂开采技术方法
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应用行业:采矿业
技术简介
1.系统地研究了煤层气试井工艺技术,在借鉴国外先进理论和方法的基础上,结合中国实际情况,形成了从施工设计、现场工作方法、工具设备配套、资料录取到资料处理解释一套完整的试井工艺技术方法系统,并成功地进行了43层次的现场测试和资料解释,取得了可靠的储层参数,为选区评价提供了可靠资料。2.成功地进行了31层次的原地应力测试,同时研究了原地应力与渗透率的关系,研究出了柳林地区原地应力与渗透率的关系曲线,建立了柳2井、柳3井及柳4井原地应力剖面,为压裂设计提供了可靠的原地应力数据。3.研究建立了煤层气井压裂设计及优化的技术方法;形成了微型压裂、小型压裂、脉冲试验、携砂段塞、台阶降排量、瞬间停泵等一系列分析地层闭合压力、求取压裂净压力、综合滤失系数、压裂液效率和了解裂缝迂曲情况的工艺技术方法,并首次在国内开展了压裂现场准实时监测模拟分析,为优化施工提供了先进的技术方法。4.研制出二维、拟三维多功能压裂模拟/设计及压裂压力分析软件系统;在国内首次应用引进的压裂软件和自行研制的软件,开展了压裂全过程的压力历史拟合分析技术的研究与应用。5.研制出经济合理的排水采气地面流程和井下管技,包括气水分离器、简易井口、防砂防煤屑小排量柱塞泵及气砂锚等。6.认为淮南潘集试验区煤层原地应力高,渗透性差s安阳红岭试验区属超低压地层,且临界解吸区力低,断层多,这些均不利于煤层气的产出;而柳林杨家坪试验区原地应力相对较低,渗透率较高,是理想的探区。通过压裂改造,在柳林地区已形成了中国第一个由6井口组成的煤层气开采试验井网,单井日产气均已突破工业气流标准,其中柳5井单井最高产气量达7050m'3/d,稳产达6000m'3/d。
找到105项技术成果数据。
找技术 >构造复杂区域煤层开采技术研究
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应用行业:制造业
技术简介
杨庄煤矿1961年投产,现已开采40余年,资源已面临枯竭。剩余的有限的煤炭资源大多处于构造极其复杂区域,能放成的工作面长度较短,储量较少。 构造复杂区域煤层开采技术研究就是针对杨庄煤矿八层工作面地质构造极复杂的特点,认真分析了开采技术条件,比较了各种开采方法后,从提高煤炭回收率和经济效益的角度出发,在保证技术上可行,安全上可靠,经济上合理的前提下,创新性的提出了一种开采方法。该开采方法在充分考虑采用现有的支护方式、回采工艺,利用现有的运输设备情况下,把工作面沿断裂构造(走向断层)分为上、下两个小工作面,上、下两个工作面同时向外回采。在上、下工作面各安设一部循环溜子,上工作面的煤,经下工作面的循环溜子运出工作面。 采用阶梯式开采方法开采,上工作面循环溜头与下工作面的循环溜尾分别处于断层的上升盘、下降盘,该处不仅控顶面积大,而且处于构造区域,为了确定合理的支护参数,确保安全开采,该课题对顶板运动规律、采用的支护方式、特殊支护方式等进行了研究。 根据矿井当时的开采规划,课题组将阶梯式开采方法在六采区的8618和八采区的8805工作面进行了试验,通过现场试验验证了技术方案可靠性。
高台阶开采工艺研究
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应用行业:采矿业
技术简介
该研究创造性地将提高台阶高度和陡帮开采的重要特征有机地结合起来,提出了高台阶组合台阶开采工艺,揭示了台阶高度、开采参数、设备效率和作业成本之间的内涵规律性。采用18m台阶与12m相比,穿孔成本降低5.21%、爆破成本降低14.9%,采装成本减少6.42%,运输费用降低1.4%,筑路养路成本节省33.3%,体边坡角提高1.74°、扩帮下降速度提高5 ̄12m/a,设备作业效率都提高5 ̄10%。在开采18m高台阶工业试验期间,开采成本下降5.43%,若在南芬矿上盘整个推广应用,可获得3.258 ̄3.435亿元的经济效益,具有极大的应用价值。目前国内许多大型露天矿相继转入深凹开采或扩帮过滤阶段,开采条件不断恶化,高台阶开采工艺的推广应用为这些矿山的挖潜改造提供了新途径,而且在矿石生产能力不变的条件下,降低剥采比,减少排放岩石所需的废石场容量及占地面积,对保护土地环境有积极的社会效益。
锚固控制无人工作面耙装开采新技术
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应用行业:采矿业
技术简介
该项目采用理论分析、数值仿真和现场监测为一体的系统研究方法,对网状布置锚固控制顶板的“锚杆-岩体”复合作用加固机理、定量锚固设计计算方法、耙装开采布置方式、工艺流程及优化等进行了系统研究,从而实现了工作面开采的无人化。该项目的主要创新点为:首次提出了“锚杆-岩体”复合作用加固机理和锚固顶板的定量设计方法;首次提出了“网状”锚固布置方式来控制顶板向“滞后型”冒落转化,保证了工作面安全;创造性地提出了无人工作面耙装回采工艺。经专家鉴定认为,该项目在锚固控 制理论与实践及无人工作面耙装工艺方面属于国内外首创,达到了国际领先水平。该项目是中国采矿技术的一次革命性进步,其工艺简单,易操作,适应性强,安全可靠,能够为企业创造巨大的经济和社会效益,具有广阔的推广应用前景。
神东矿区厚煤层大断面空巷群区域煤炭安全高效开采关键技术
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应用行业:采矿业
技术简介
本项目属于煤炭绿色开发,主要应用于矿压与支护及特殊开采领域。 厚煤层大断面空巷群支护与矿山压力问题长期困扰着神东矿区日产4万吨以上综采工作面的煤炭资源完全回收,该区域开采条件复杂、安全隐患大,如何安全高效通过空巷群是一项重大技术难题。为此,由神华神东煤炭集团有限责任公司联合西安科技大学和宁夏久威矿山安全工程有限责任公司,通过多年产学研联合攻关,从理论、材料和技术角度全面创新,揭示了厚煤层大采高沿空留柱开采过空巷群围岩失稳破坏机理,提出了柔模支柱支护快速安全过空巷区的开采方法,研发了新型支护材料及超高空巷支护结构,开发了协同让压和控顶减沉耦合支护技术,彻底破解了厚煤层综采面快速推进及空巷群协同支护控顶难题,创造了可观的社会和经济效益,为相似条件煤炭资源安全高效回收提供了技术借鉴和科学依据,理论和实际意义重大,实现了空巷群区域煤炭完全开采。 1、研究了综采工作面空巷群区域矿压显现特点及规律,揭示了空巷群顶板和煤体失稳破坏机理,提出了柔模支柱支护快速安全过空巷区的开采方法。结合复杂条件空巷群(平行采面空巷、全长空巷与采面斜交空巷等)区域分布形态,揭示了“沿空留柱”顶板和煤体失稳破坏机理,得出了综采面空巷群区域矿压显现规律,安全高效回收压煤资源,最终实现空巷群区域煤炭完全开采; 2、研发了一种新型高强、阻燃、抗静电的金属骨架纤维膜复合结构双层柔性模袋和泵送浆液支柱材料。结合采煤面过空巷群易切割支护体特点,研发了高强、阻燃、抗静电的侧限增压的复合结构双层柔性模袋,简称双层模袋,抗拉能力强、阻燃、抗静电,由尼龙纤维膜和金属骨架构成,纤维膜包裹浆液自适应保压,金属骨架自承载侧限施压,双层模袋分别注入两种胶凝材料,可实现一柱多组分联合让压复合结构,完全适应空巷区开采不同阶段顶板支护要求。 3、研发了一种适合超高空巷的圆台柔模泵送支柱支护结构。针对常规支护结构控制顶板能力不足,易发生支护体嵌入顶底板或支柱变形损伤破断致空巷顶板失稳,研发了侧限增压的圆台柔模泵送支柱,简称柔模柱,轻质易切割,柔模柱外部由双层模袋侧限束缚、内部由上下两层结构组成,上层柔模柱主动贴顶、吸能抗动载、大变形让压,属高抗塑性材料,下层柔模柱抗弯能力强、稳定性好,适应不同阶段顶板来压,解决了厚煤层工作面回采快速推进难题。 4、开发了“空巷柔模柱支护+锚索补强”大断面空巷群耦合支护技术。该技术柔模柱沿空留柱支护作为大断面空巷群支护的核心,锚索补强控顶作为护顶防冒落压架的重要措施,“两位一体”耦合支护,立体护顶,协同让压,共同破解了大断面空巷群制约煤炭资源回收难题,通过理论分析、模拟运算和工程实践解决了大断面空巷群顶板不易管理的支护难题。 该技术经多年产学研联合攻关,在神华神东煤炭集团有限责任公司进行了科学应用,已在数十个厚煤层综采回采面推广应用,无顶板和压架事故发生,取得了良好的社会和经济效益,维护了矿山和谐稳定,实现了煤炭安全高效开采重大技术突破,围绕该技术已获国家专利7项(其中发明专利2项),学术论文4篇,新增销售额近三亿元(2018~2019年),研究成果达到国际领先水平,推广应用前景良好。
复杂空区环境下大型露天矿安全高效开采创新应用
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技术类型:-
应用行业:采矿业
技术简介
为确保矿山生产安全,边坡稳定。项目立足于紫金山金铜矿已有工程地质条件和作业环境,实现安全高效,绿色开采。主要科技成果内容有: ①开发出台阶深孔-缓冲孔-预裂孔全方位精准控制爆破技术,实现了复杂空区及高陡边坡多源高危环境下低扰动、无扰动爆破。 ②研发出基于深度学习的露天矿爆破设计优化全流程智能管控系统,将爆破前的测量、布孔、设计、模拟、预测及爆破后的定量化评估等作业工序进行全过程数字化监控;并形成爆破实例库,有机地将爆破设计方案与爆破效果分析进行统一管理,实现不同爆破类别下最优爆破设计方案及参数的自动匹配。 ③开发出采空区残矿高效强化开采技术,采用正向深孔大爆破一次性崩落地下开采遗留的保安矿柱,解决了分层分次重复爆破的施工难题,提高了作业安全性和残矿回收率,实现了安全化处理; ④开发出新型爆破后短流程装车工序,直接用炮机在爆堆上进行表层大块破碎解小,使得采装工序流程简单,装车效率高、装车作业时间短、安全性高、成本低,能有适应当下飞速发展的矿业开采技术以及国家提出的节能减排政策。 ⑤对临近终了边坡区域采用控爆技术,炮孔布置以及爆破规模严格设计与控制,采取一系列边坡减振控制措施,减少振动对边坡损伤,从而保证边坡安全。并针对爆破施工过程进行精细化管理、火工品治安防范管控、绿色爆破等开展多项关键技术研究工作。 ⑥为降低综合成本,确保安全生产。首先对具有关键工序穿爆进行重点控制,进行“精细化”施工,全流程控制,实现安全、高效、环保及经济的爆破作业。 项目研发过程中共申请8项发明专利(授权6项)、9项实用新型专利(授权9项);软件著作权申请2件;发表论文12篇。目前,该项目技术成果正在紫金山金铜矿采剥项目、多宝山铜矿和伊宁金川矿业采矿项目中应用推广。 在项目实施过程中取得了一系列研究成果,填补了矿山爆破领域多项空白,主要技术指标表现优异:边坡预裂半孔率达82.6%;爆破减振率37.1%,边坡稳定性明显提高;爆破设计至施工管理各环节工作效率大幅提升;矿山年度采矿损失率<3.5%,贫化率<7.5%;在保证安全的前提下,最大限度地回收残矿资源。
湖区浅层天然气开采和排堵工具及贮气装置试验研究
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应用行业:采矿业
技术简介
该成果系国家“七五”重点科技攻关课题,主要目的是解决湖区浅层天然气开采和排堵工具及贮气问题。该成果使打井夹具达主要技术指标:①使用井管规格,直径15厘米镀锌管;②夹头承受最大压力15吨;③压入土层深度16米左右;④工作效率15M/30分钟左右。排堵机具所达主要技术指标是喷嘴水压4公斤/cm,有效冲程为0.8M,最大排堵深度16M左右。另外,钢丝网预制浮罩,容易制作,成本低,经久耐用,具有贮气稳压、气水分离等多功能,承受气压0.5吨。该成果经131个农户使用,年节约生活用煤291吨,为农村提供方便,廉价的生活能源,并改善了生态环境。
赋存复杂煤层条件下开采系列技术研究
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
1、任务来源:该项目为企业委托进行合作研究的科技研究项目。2、应用领域和技术原理:该项目针对我国赋存复杂煤层,开采难度大、回采率低等现实,课题组采用理论分析、数值计算和现场试验研究为一体的方法采用对倾角30o~70o煤厚3~7m下的煤层进行柔掩侧向放煤开采技术、倾角0o~30o-坚硬顶板-厚度变化大2~5m的煤层进行锚固控制远程耙装无人工作面开采技术、倾角0o~25o-坚硬顶板-煤厚2.9~3.5m左右进行一次采全高高柱工作面开采技术等进行三种典型条件进行了系统研究。3、性能指标:经过5年多的反复科学技术研究,该项目通过锚杆支护顶板远程控制耙运无人工作面开采技术,解决了倾角和厚度变化大(倾角0o~30o、煤厚2~5m)条件下的开采难题;通过坚硬顶板一次采全高高柱开采技术,解决了倾角0o~25o、煤厚2.9~3.5m条件下长壁开采的难题,并有效地预防了冲击地压带来的危害;通过柔掩侧向放煤开采技术解决了倾角30o~70o、煤厚3~7m煤炭开采的难题,发展了复杂煤层开采理论和技术,申报国家发明专利2项(1项授权、1项受理),大幅度提高了回采率,并2003年1月~2006年5月,在三个矿共多采出煤炭91.47万吨,新增产值:3.8131亿元;新增利税8770.1万元;增收节支总额9407.6万元。4、与国内外同类技术比较:该课题研究突破点为:(1)锚杆支护顶板远程控制耙运无人工作面开采技术,解决了倾角和厚度变化大(倾角0o~30o、煤厚2~5m)条件下的开采难题,并突破传统耙运开采工艺,进一步保证安全和提高回采率17%左右;(2)坚硬顶板一次采全高高柱开采技术,解决了倾角0o~25o、煤厚2.9~3.5m条件下长壁开采的难题,并有效地预防了冲击地压带来的危害和提高了回采率29%左右;(3)柔掩侧向放煤开采技术解决了倾角30o~70o、煤厚3~7m煤炭开采的难题,并提高回采率30%左右。上述技术传统开采技术所没有的。5、成果的创造性、先进性:(1)提出急倾斜厚煤层柔性掩护支架侧向放煤开采技术。通过开发2Rball程序对放煤效果进行数值仿真和在现场深部基点监测放出椭球体发育形态的基础上,提出最优协同开采原理,首次实现对倾角30o~70o、煤厚3~7m的煤层进行柔性掩护支架侧向放煤技术,达到回采率90%以上,安全可靠。(2)提出了坚硬顶板不稳定煤层锚固顶板远程控制耙运无人工作面开采技术。对于坚硬顶板、倾角0o~30o、厚度变化大2~5m的煤层,课题组在获准的国家发明专利技术(ZL00129360.5)“超前网格状锚固控制无人工作面开采新技术”基础上,通过上下顺槽滑轮组,实现了尾轮由尾轮与耙斗的远程控制移动,既避免了人为多次移动尾轮带来的安全隐患,又解决了丢三角煤问题。(3)系统研究了坚硬顶板缓倾斜2.9~3.5m煤厚单体高柱一次采全高技术。通过发明基于采空区顶板离层遥测预报顶板冒落技术(国家发明专利已受理:200610043657.1),在此技术支持基础上,对于坚硬顶板条件、煤厚2.9~3.5m左右的煤层,通过定量控制设计实现单体高柱一次采全高,既保证了安全,又提高了回采率。6、作用意义:我国地质构造复杂或极其复杂的煤矿占36%左右,目前我国煤炭资源平均回收率为30~35%左右,按未来20年煤炭产量与资源回收率测算,如果资源回收率从目前的30~35%提高到50%,可节约煤炭储量300亿吨左右。因此,该课题从赋存复杂煤层开采技术研究出发,在保障安全的前提下,提高煤炭资源回收率对有效解决当前煤炭资源储量不足的问题具有十分重要的意义。7、推广应用的范围、条件和前景:我国中国大陆是由众多小型地块汇聚形成,主要煤田经受了多期次、多方向、强度较大的改造,构造的复杂程度远远超过北美、澳大利亚、印度、俄罗斯等地区轻微变形的煤田。我国地质构造复杂或极其复杂的煤矿占36%左右,在山东、北京、江苏、福建、湖南、重庆等存在大量条件复杂的煤层,因此,该项目研究成果具有广阔推广应用前景。8、存在的问题和改进意见:受资助经费和科技人员数量等限制,推广应用地域和范围不够,需要进一步加大推广应用的力度。
蒙古林砂岩油藏转变开采方式现场实验
成熟度:-
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应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
技术说明:1、该项研究是二连油田首次在实验室内通过数值模、物理模拟的方法对弱凝胶新技术的最佳配方、污水对成胶行为的影响、剪切作用对成胶行为的影响、驱油效果、浓度优选、注入方式进行全面系统的研究、编制出试验区最佳注入方案,设计出适合二连气候特点的安全环保、便捷、可移动式注入设备;2、系统地总结了可动凝胶驱试验区见效特征和组织管理经验,为二连油田今后开展可动凝胶调驱三次采油做了大量的技术储备;3、新注水进行调驱具有见效早、增油明显的特点。4、蒙古林砂岩油藏经过多轮调剖,注水井的注水压差较大,在扩大试验进行中,暴露出了因注采压差较大造成剪切损耗率增大,采用分压力系统注入,降低了因注入压差过大造成的粘度剪切损耗。截止到2003年12月底砂西先导试验区已累增油1.9508×104t,预计有效期内到2008年增油6.3×104t,提高采收率4.65个百分点;砂北扩大弱凝胶驱油试验区累积增油4961t,预测提高采收率可达到4.8个百分点。通过实施可动凝胶调驱后,使试验区的含水上升率呈负增长。根据砂西先导试验区的效果预测实施可动凝胶调驱投入产出比可达到1:7.02,扣除采油成本、税收后,总投入利润率可达到387.66%。应用前景:动凝胶驱新技术已于2001、2002、2003年分别在45断块TⅠ中下油组、蒙古林砂岩西部、砂岩油藏北部开展试验,自2004-2006年将在蒙古林油田4-10#驱替单元、阿南油田阿10断块将进行滚动式扩大注胶规模。
胜利油田稠油、超稠油开采新技术
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:采矿业
技术简介
"胜利油田稠油、超稠油开采新技术"是中石化重点科研攻关项目,属石油、天然气科学技术领域油气田开发与开采工程,包括石油地质、油藏工程、采油工程、地面集输、矿场机械、油藏物理、油田化学等诸项学科。经过攻关,形成了提高稠油、超稠油开发水平的技术系列。 超稠油油藏开采技术获得突破。针对胜利超稠油具有油藏埋藏深、储层疏松、水敏性与碱敏性较强的特点,通过地质特征、渗流机理、原油物性与储层伤害机理的研究,研制出注汽压力21MPa的亚临界锅炉、视导热系数小于0.015W/m·℃的高真空隔热管,探索出稠油油藏施工工序全过程的油藏保护技术,形成了一套物理、化学辅助开采技术。已建成22.7×104t的年生产能力,油汽比达到1.13。 改善边底水稠油油藏吞吐效果成效显著。针对单2块多轮次吞吐、低油汽比、特高含水的开发现状,在研究水侵及剩余油分布规律的基础上,配套了调剖、侧钻、复合防砂、注氮加泡沫剂抑制水锥技术系列,使该油藏油汽比上升到0.43,采收率提高5.11%。乐安油田蒸汽驱实现了工业化开采。针对具有较强边水、疏松砂砾岩、多轮次吞吐后期特点,通过油藏描述,应用数值模拟技术,完成转驱方案;配套了汽水分离器、四参数测试仪、同位素示踪、蒸汽泡沫调剖等技术系列,实现了蒸汽驱工业化开采。汽驱阶段采收率达到了12.4%,累积油汽比0.25。火烧驱油配套技术研究成功。研制成功火烧物理模型,配套了中深井点火、注气、监测技术系列,尤其是点燃了含水高达93%的中深层稠油油藏,现场试验累积气油比小于1500Nm3/m3。 该项目1999年至2001年现场试验推广应用223井次,累积增油54.1×104t,创直接经济效益4.56×108元,其经济、社会效益显著。 该项目整体技术达到国际先进水平,其中在亚临界锅炉注汽工艺、高效井筒隔热技术等方面居国际领先水平。
煤层气试并压裂开采技术方法
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技术类型:-
应用行业:采矿业
技术简介
1.系统地研究了煤层气试井工艺技术,在借鉴国外先进理论和方法的基础上,结合中国实际情况,形成了从施工设计、现场工作方法、工具设备配套、资料录取到资料处理解释一套完整的试井工艺技术方法系统,并成功地进行了43层次的现场测试和资料解释,取得了可靠的储层参数,为选区评价提供了可靠资料。2.成功地进行了31层次的原地应力测试,同时研究了原地应力与渗透率的关系,研究出了柳林地区原地应力与渗透率的关系曲线,建立了柳2井、柳3井及柳4井原地应力剖面,为压裂设计提供了可靠的原地应力数据。3.研究建立了煤层气井压裂设计及优化的技术方法;形成了微型压裂、小型压裂、脉冲试验、携砂段塞、台阶降排量、瞬间停泵等一系列分析地层闭合压力、求取压裂净压力、综合滤失系数、压裂液效率和了解裂缝迂曲情况的工艺技术方法,并首次在国内开展了压裂现场准实时监测模拟分析,为优化施工提供了先进的技术方法。4.研制出二维、拟三维多功能压裂模拟/设计及压裂压力分析软件系统;在国内首次应用引进的压裂软件和自行研制的软件,开展了压裂全过程的压力历史拟合分析技术的研究与应用。5.研制出经济合理的排水采气地面流程和井下管技,包括气水分离器、简易井口、防砂防煤屑小排量柱塞泵及气砂锚等。6.认为淮南潘集试验区煤层原地应力高,渗透性差s安阳红岭试验区属超低压地层,且临界解吸区力低,断层多,这些均不利于煤层气的产出;而柳林杨家坪试验区原地应力相对较低,渗透率较高,是理想的探区。通过压裂改造,在柳林地区已形成了中国第一个由6井口组成的煤层气开采试验井网,单井日产气均已突破工业气流标准,其中柳5井单井最高产气量达7050m'3/d,稳产达6000m'3/d。
找到105项技术成果数据。
找技术 >构造复杂区域煤层开采技术研究
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应用行业:制造业
技术简介
杨庄煤矿1961年投产,现已开采40余年,资源已面临枯竭。剩余的有限的煤炭资源大多处于构造极其复杂区域,能放成的工作面长度较短,储量较少。 构造复杂区域煤层开采技术研究就是针对杨庄煤矿八层工作面地质构造极复杂的特点,认真分析了开采技术条件,比较了各种开采方法后,从提高煤炭回收率和经济效益的角度出发,在保证技术上可行,安全上可靠,经济上合理的前提下,创新性的提出了一种开采方法。该开采方法在充分考虑采用现有的支护方式、回采工艺,利用现有的运输设备情况下,把工作面沿断裂构造(走向断层)分为上、下两个小工作面,上、下两个工作面同时向外回采。在上、下工作面各安设一部循环溜子,上工作面的煤,经下工作面的循环溜子运出工作面。 采用阶梯式开采方法开采,上工作面循环溜头与下工作面的循环溜尾分别处于断层的上升盘、下降盘,该处不仅控顶面积大,而且处于构造区域,为了确定合理的支护参数,确保安全开采,该课题对顶板运动规律、采用的支护方式、特殊支护方式等进行了研究。 根据矿井当时的开采规划,课题组将阶梯式开采方法在六采区的8618和八采区的8805工作面进行了试验,通过现场试验验证了技术方案可靠性。
高台阶开采工艺研究
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应用行业:采矿业
技术简介
该研究创造性地将提高台阶高度和陡帮开采的重要特征有机地结合起来,提出了高台阶组合台阶开采工艺,揭示了台阶高度、开采参数、设备效率和作业成本之间的内涵规律性。采用18m台阶与12m相比,穿孔成本降低5.21%、爆破成本降低14.9%,采装成本减少6.42%,运输费用降低1.4%,筑路养路成本节省33.3%,体边坡角提高1.74°、扩帮下降速度提高5 ̄12m/a,设备作业效率都提高5 ̄10%。在开采18m高台阶工业试验期间,开采成本下降5.43%,若在南芬矿上盘整个推广应用,可获得3.258 ̄3.435亿元的经济效益,具有极大的应用价值。目前国内许多大型露天矿相继转入深凹开采或扩帮过滤阶段,开采条件不断恶化,高台阶开采工艺的推广应用为这些矿山的挖潜改造提供了新途径,而且在矿石生产能力不变的条件下,降低剥采比,减少排放岩石所需的废石场容量及占地面积,对保护土地环境有积极的社会效益。
锚固控制无人工作面耙装开采新技术
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应用行业:采矿业
技术简介
该项目采用理论分析、数值仿真和现场监测为一体的系统研究方法,对网状布置锚固控制顶板的“锚杆-岩体”复合作用加固机理、定量锚固设计计算方法、耙装开采布置方式、工艺流程及优化等进行了系统研究,从而实现了工作面开采的无人化。该项目的主要创新点为:首次提出了“锚杆-岩体”复合作用加固机理和锚固顶板的定量设计方法;首次提出了“网状”锚固布置方式来控制顶板向“滞后型”冒落转化,保证了工作面安全;创造性地提出了无人工作面耙装回采工艺。经专家鉴定认为,该项目在锚固控 制理论与实践及无人工作面耙装工艺方面属于国内外首创,达到了国际领先水平。该项目是中国采矿技术的一次革命性进步,其工艺简单,易操作,适应性强,安全可靠,能够为企业创造巨大的经济和社会效益,具有广阔的推广应用前景。
神东矿区厚煤层大断面空巷群区域煤炭安全高效开采关键技术
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应用行业:采矿业
技术简介
本项目属于煤炭绿色开发,主要应用于矿压与支护及特殊开采领域。 厚煤层大断面空巷群支护与矿山压力问题长期困扰着神东矿区日产4万吨以上综采工作面的煤炭资源完全回收,该区域开采条件复杂、安全隐患大,如何安全高效通过空巷群是一项重大技术难题。为此,由神华神东煤炭集团有限责任公司联合西安科技大学和宁夏久威矿山安全工程有限责任公司,通过多年产学研联合攻关,从理论、材料和技术角度全面创新,揭示了厚煤层大采高沿空留柱开采过空巷群围岩失稳破坏机理,提出了柔模支柱支护快速安全过空巷区的开采方法,研发了新型支护材料及超高空巷支护结构,开发了协同让压和控顶减沉耦合支护技术,彻底破解了厚煤层综采面快速推进及空巷群协同支护控顶难题,创造了可观的社会和经济效益,为相似条件煤炭资源安全高效回收提供了技术借鉴和科学依据,理论和实际意义重大,实现了空巷群区域煤炭完全开采。 1、研究了综采工作面空巷群区域矿压显现特点及规律,揭示了空巷群顶板和煤体失稳破坏机理,提出了柔模支柱支护快速安全过空巷区的开采方法。结合复杂条件空巷群(平行采面空巷、全长空巷与采面斜交空巷等)区域分布形态,揭示了“沿空留柱”顶板和煤体失稳破坏机理,得出了综采面空巷群区域矿压显现规律,安全高效回收压煤资源,最终实现空巷群区域煤炭完全开采; 2、研发了一种新型高强、阻燃、抗静电的金属骨架纤维膜复合结构双层柔性模袋和泵送浆液支柱材料。结合采煤面过空巷群易切割支护体特点,研发了高强、阻燃、抗静电的侧限增压的复合结构双层柔性模袋,简称双层模袋,抗拉能力强、阻燃、抗静电,由尼龙纤维膜和金属骨架构成,纤维膜包裹浆液自适应保压,金属骨架自承载侧限施压,双层模袋分别注入两种胶凝材料,可实现一柱多组分联合让压复合结构,完全适应空巷区开采不同阶段顶板支护要求。 3、研发了一种适合超高空巷的圆台柔模泵送支柱支护结构。针对常规支护结构控制顶板能力不足,易发生支护体嵌入顶底板或支柱变形损伤破断致空巷顶板失稳,研发了侧限增压的圆台柔模泵送支柱,简称柔模柱,轻质易切割,柔模柱外部由双层模袋侧限束缚、内部由上下两层结构组成,上层柔模柱主动贴顶、吸能抗动载、大变形让压,属高抗塑性材料,下层柔模柱抗弯能力强、稳定性好,适应不同阶段顶板来压,解决了厚煤层工作面回采快速推进难题。 4、开发了“空巷柔模柱支护+锚索补强”大断面空巷群耦合支护技术。该技术柔模柱沿空留柱支护作为大断面空巷群支护的核心,锚索补强控顶作为护顶防冒落压架的重要措施,“两位一体”耦合支护,立体护顶,协同让压,共同破解了大断面空巷群制约煤炭资源回收难题,通过理论分析、模拟运算和工程实践解决了大断面空巷群顶板不易管理的支护难题。 该技术经多年产学研联合攻关,在神华神东煤炭集团有限责任公司进行了科学应用,已在数十个厚煤层综采回采面推广应用,无顶板和压架事故发生,取得了良好的社会和经济效益,维护了矿山和谐稳定,实现了煤炭安全高效开采重大技术突破,围绕该技术已获国家专利7项(其中发明专利2项),学术论文4篇,新增销售额近三亿元(2018~2019年),研究成果达到国际领先水平,推广应用前景良好。
复杂空区环境下大型露天矿安全高效开采创新应用
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应用行业:采矿业
技术简介
为确保矿山生产安全,边坡稳定。项目立足于紫金山金铜矿已有工程地质条件和作业环境,实现安全高效,绿色开采。主要科技成果内容有: ①开发出台阶深孔-缓冲孔-预裂孔全方位精准控制爆破技术,实现了复杂空区及高陡边坡多源高危环境下低扰动、无扰动爆破。 ②研发出基于深度学习的露天矿爆破设计优化全流程智能管控系统,将爆破前的测量、布孔、设计、模拟、预测及爆破后的定量化评估等作业工序进行全过程数字化监控;并形成爆破实例库,有机地将爆破设计方案与爆破效果分析进行统一管理,实现不同爆破类别下最优爆破设计方案及参数的自动匹配。 ③开发出采空区残矿高效强化开采技术,采用正向深孔大爆破一次性崩落地下开采遗留的保安矿柱,解决了分层分次重复爆破的施工难题,提高了作业安全性和残矿回收率,实现了安全化处理; ④开发出新型爆破后短流程装车工序,直接用炮机在爆堆上进行表层大块破碎解小,使得采装工序流程简单,装车效率高、装车作业时间短、安全性高、成本低,能有适应当下飞速发展的矿业开采技术以及国家提出的节能减排政策。 ⑤对临近终了边坡区域采用控爆技术,炮孔布置以及爆破规模严格设计与控制,采取一系列边坡减振控制措施,减少振动对边坡损伤,从而保证边坡安全。并针对爆破施工过程进行精细化管理、火工品治安防范管控、绿色爆破等开展多项关键技术研究工作。 ⑥为降低综合成本,确保安全生产。首先对具有关键工序穿爆进行重点控制,进行“精细化”施工,全流程控制,实现安全、高效、环保及经济的爆破作业。 项目研发过程中共申请8项发明专利(授权6项)、9项实用新型专利(授权9项);软件著作权申请2件;发表论文12篇。目前,该项目技术成果正在紫金山金铜矿采剥项目、多宝山铜矿和伊宁金川矿业采矿项目中应用推广。 在项目实施过程中取得了一系列研究成果,填补了矿山爆破领域多项空白,主要技术指标表现优异:边坡预裂半孔率达82.6%;爆破减振率37.1%,边坡稳定性明显提高;爆破设计至施工管理各环节工作效率大幅提升;矿山年度采矿损失率<3.5%,贫化率<7.5%;在保证安全的前提下,最大限度地回收残矿资源。
湖区浅层天然气开采和排堵工具及贮气装置试验研究
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应用行业:采矿业
技术简介
该成果系国家“七五”重点科技攻关课题,主要目的是解决湖区浅层天然气开采和排堵工具及贮气问题。该成果使打井夹具达主要技术指标:①使用井管规格,直径15厘米镀锌管;②夹头承受最大压力15吨;③压入土层深度16米左右;④工作效率15M/30分钟左右。排堵机具所达主要技术指标是喷嘴水压4公斤/cm,有效冲程为0.8M,最大排堵深度16M左右。另外,钢丝网预制浮罩,容易制作,成本低,经久耐用,具有贮气稳压、气水分离等多功能,承受气压0.5吨。该成果经131个农户使用,年节约生活用煤291吨,为农村提供方便,廉价的生活能源,并改善了生态环境。
赋存复杂煤层条件下开采系列技术研究
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
1、任务来源:该项目为企业委托进行合作研究的科技研究项目。2、应用领域和技术原理:该项目针对我国赋存复杂煤层,开采难度大、回采率低等现实,课题组采用理论分析、数值计算和现场试验研究为一体的方法采用对倾角30o~70o煤厚3~7m下的煤层进行柔掩侧向放煤开采技术、倾角0o~30o-坚硬顶板-厚度变化大2~5m的煤层进行锚固控制远程耙装无人工作面开采技术、倾角0o~25o-坚硬顶板-煤厚2.9~3.5m左右进行一次采全高高柱工作面开采技术等进行三种典型条件进行了系统研究。3、性能指标:经过5年多的反复科学技术研究,该项目通过锚杆支护顶板远程控制耙运无人工作面开采技术,解决了倾角和厚度变化大(倾角0o~30o、煤厚2~5m)条件下的开采难题;通过坚硬顶板一次采全高高柱开采技术,解决了倾角0o~25o、煤厚2.9~3.5m条件下长壁开采的难题,并有效地预防了冲击地压带来的危害;通过柔掩侧向放煤开采技术解决了倾角30o~70o、煤厚3~7m煤炭开采的难题,发展了复杂煤层开采理论和技术,申报国家发明专利2项(1项授权、1项受理),大幅度提高了回采率,并2003年1月~2006年5月,在三个矿共多采出煤炭91.47万吨,新增产值:3.8131亿元;新增利税8770.1万元;增收节支总额9407.6万元。4、与国内外同类技术比较:该课题研究突破点为:(1)锚杆支护顶板远程控制耙运无人工作面开采技术,解决了倾角和厚度变化大(倾角0o~30o、煤厚2~5m)条件下的开采难题,并突破传统耙运开采工艺,进一步保证安全和提高回采率17%左右;(2)坚硬顶板一次采全高高柱开采技术,解决了倾角0o~25o、煤厚2.9~3.5m条件下长壁开采的难题,并有效地预防了冲击地压带来的危害和提高了回采率29%左右;(3)柔掩侧向放煤开采技术解决了倾角30o~70o、煤厚3~7m煤炭开采的难题,并提高回采率30%左右。上述技术传统开采技术所没有的。5、成果的创造性、先进性:(1)提出急倾斜厚煤层柔性掩护支架侧向放煤开采技术。通过开发2Rball程序对放煤效果进行数值仿真和在现场深部基点监测放出椭球体发育形态的基础上,提出最优协同开采原理,首次实现对倾角30o~70o、煤厚3~7m的煤层进行柔性掩护支架侧向放煤技术,达到回采率90%以上,安全可靠。(2)提出了坚硬顶板不稳定煤层锚固顶板远程控制耙运无人工作面开采技术。对于坚硬顶板、倾角0o~30o、厚度变化大2~5m的煤层,课题组在获准的国家发明专利技术(ZL00129360.5)“超前网格状锚固控制无人工作面开采新技术”基础上,通过上下顺槽滑轮组,实现了尾轮由尾轮与耙斗的远程控制移动,既避免了人为多次移动尾轮带来的安全隐患,又解决了丢三角煤问题。(3)系统研究了坚硬顶板缓倾斜2.9~3.5m煤厚单体高柱一次采全高技术。通过发明基于采空区顶板离层遥测预报顶板冒落技术(国家发明专利已受理:200610043657.1),在此技术支持基础上,对于坚硬顶板条件、煤厚2.9~3.5m左右的煤层,通过定量控制设计实现单体高柱一次采全高,既保证了安全,又提高了回采率。6、作用意义:我国地质构造复杂或极其复杂的煤矿占36%左右,目前我国煤炭资源平均回收率为30~35%左右,按未来20年煤炭产量与资源回收率测算,如果资源回收率从目前的30~35%提高到50%,可节约煤炭储量300亿吨左右。因此,该课题从赋存复杂煤层开采技术研究出发,在保障安全的前提下,提高煤炭资源回收率对有效解决当前煤炭资源储量不足的问题具有十分重要的意义。7、推广应用的范围、条件和前景:我国中国大陆是由众多小型地块汇聚形成,主要煤田经受了多期次、多方向、强度较大的改造,构造的复杂程度远远超过北美、澳大利亚、印度、俄罗斯等地区轻微变形的煤田。我国地质构造复杂或极其复杂的煤矿占36%左右,在山东、北京、江苏、福建、湖南、重庆等存在大量条件复杂的煤层,因此,该项目研究成果具有广阔推广应用前景。8、存在的问题和改进意见:受资助经费和科技人员数量等限制,推广应用地域和范围不够,需要进一步加大推广应用的力度。
蒙古林砂岩油藏转变开采方式现场实验
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技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
技术说明:1、该项研究是二连油田首次在实验室内通过数值模、物理模拟的方法对弱凝胶新技术的最佳配方、污水对成胶行为的影响、剪切作用对成胶行为的影响、驱油效果、浓度优选、注入方式进行全面系统的研究、编制出试验区最佳注入方案,设计出适合二连气候特点的安全环保、便捷、可移动式注入设备;2、系统地总结了可动凝胶驱试验区见效特征和组织管理经验,为二连油田今后开展可动凝胶调驱三次采油做了大量的技术储备;3、新注水进行调驱具有见效早、增油明显的特点。4、蒙古林砂岩油藏经过多轮调剖,注水井的注水压差较大,在扩大试验进行中,暴露出了因注采压差较大造成剪切损耗率增大,采用分压力系统注入,降低了因注入压差过大造成的粘度剪切损耗。截止到2003年12月底砂西先导试验区已累增油1.9508×104t,预计有效期内到2008年增油6.3×104t,提高采收率4.65个百分点;砂北扩大弱凝胶驱油试验区累积增油4961t,预测提高采收率可达到4.8个百分点。通过实施可动凝胶调驱后,使试验区的含水上升率呈负增长。根据砂西先导试验区的效果预测实施可动凝胶调驱投入产出比可达到1:7.02,扣除采油成本、税收后,总投入利润率可达到387.66%。应用前景:动凝胶驱新技术已于2001、2002、2003年分别在45断块TⅠ中下油组、蒙古林砂岩西部、砂岩油藏北部开展试验,自2004-2006年将在蒙古林油田4-10#驱替单元、阿南油田阿10断块将进行滚动式扩大注胶规模。
胜利油田稠油、超稠油开采新技术
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:采矿业
技术简介
"胜利油田稠油、超稠油开采新技术"是中石化重点科研攻关项目,属石油、天然气科学技术领域油气田开发与开采工程,包括石油地质、油藏工程、采油工程、地面集输、矿场机械、油藏物理、油田化学等诸项学科。经过攻关,形成了提高稠油、超稠油开发水平的技术系列。 超稠油油藏开采技术获得突破。针对胜利超稠油具有油藏埋藏深、储层疏松、水敏性与碱敏性较强的特点,通过地质特征、渗流机理、原油物性与储层伤害机理的研究,研制出注汽压力21MPa的亚临界锅炉、视导热系数小于0.015W/m·℃的高真空隔热管,探索出稠油油藏施工工序全过程的油藏保护技术,形成了一套物理、化学辅助开采技术。已建成22.7×104t的年生产能力,油汽比达到1.13。 改善边底水稠油油藏吞吐效果成效显著。针对单2块多轮次吞吐、低油汽比、特高含水的开发现状,在研究水侵及剩余油分布规律的基础上,配套了调剖、侧钻、复合防砂、注氮加泡沫剂抑制水锥技术系列,使该油藏油汽比上升到0.43,采收率提高5.11%。乐安油田蒸汽驱实现了工业化开采。针对具有较强边水、疏松砂砾岩、多轮次吞吐后期特点,通过油藏描述,应用数值模拟技术,完成转驱方案;配套了汽水分离器、四参数测试仪、同位素示踪、蒸汽泡沫调剖等技术系列,实现了蒸汽驱工业化开采。汽驱阶段采收率达到了12.4%,累积油汽比0.25。火烧驱油配套技术研究成功。研制成功火烧物理模型,配套了中深井点火、注气、监测技术系列,尤其是点燃了含水高达93%的中深层稠油油藏,现场试验累积气油比小于1500Nm3/m3。 该项目1999年至2001年现场试验推广应用223井次,累积增油54.1×104t,创直接经济效益4.56×108元,其经济、社会效益显著。 该项目整体技术达到国际先进水平,其中在亚临界锅炉注汽工艺、高效井筒隔热技术等方面居国际领先水平。
煤层气试并压裂开采技术方法
成熟度:-
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应用行业:采矿业
技术简介
1.系统地研究了煤层气试井工艺技术,在借鉴国外先进理论和方法的基础上,结合中国实际情况,形成了从施工设计、现场工作方法、工具设备配套、资料录取到资料处理解释一套完整的试井工艺技术方法系统,并成功地进行了43层次的现场测试和资料解释,取得了可靠的储层参数,为选区评价提供了可靠资料。2.成功地进行了31层次的原地应力测试,同时研究了原地应力与渗透率的关系,研究出了柳林地区原地应力与渗透率的关系曲线,建立了柳2井、柳3井及柳4井原地应力剖面,为压裂设计提供了可靠的原地应力数据。3.研究建立了煤层气井压裂设计及优化的技术方法;形成了微型压裂、小型压裂、脉冲试验、携砂段塞、台阶降排量、瞬间停泵等一系列分析地层闭合压力、求取压裂净压力、综合滤失系数、压裂液效率和了解裂缝迂曲情况的工艺技术方法,并首次在国内开展了压裂现场准实时监测模拟分析,为优化施工提供了先进的技术方法。4.研制出二维、拟三维多功能压裂模拟/设计及压裂压力分析软件系统;在国内首次应用引进的压裂软件和自行研制的软件,开展了压裂全过程的压力历史拟合分析技术的研究与应用。5.研制出经济合理的排水采气地面流程和井下管技,包括气水分离器、简易井口、防砂防煤屑小排量柱塞泵及气砂锚等。6.认为淮南潘集试验区煤层原地应力高,渗透性差s安阳红岭试验区属超低压地层,且临界解吸区力低,断层多,这些均不利于煤层气的产出;而柳林杨家坪试验区原地应力相对较低,渗透率较高,是理想的探区。通过压裂改造,在柳林地区已形成了中国第一个由6井口组成的煤层气开采试验井网,单井日产气均已突破工业气流标准,其中柳5井单井最高产气量达7050m'3/d,稳产达6000m'3/d。
找到105项技术成果数据。
找技术 >构造复杂区域煤层开采技术研究
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应用行业:制造业
技术简介
杨庄煤矿1961年投产,现已开采40余年,资源已面临枯竭。剩余的有限的煤炭资源大多处于构造极其复杂区域,能放成的工作面长度较短,储量较少。 构造复杂区域煤层开采技术研究就是针对杨庄煤矿八层工作面地质构造极复杂的特点,认真分析了开采技术条件,比较了各种开采方法后,从提高煤炭回收率和经济效益的角度出发,在保证技术上可行,安全上可靠,经济上合理的前提下,创新性的提出了一种开采方法。该开采方法在充分考虑采用现有的支护方式、回采工艺,利用现有的运输设备情况下,把工作面沿断裂构造(走向断层)分为上、下两个小工作面,上、下两个工作面同时向外回采。在上、下工作面各安设一部循环溜子,上工作面的煤,经下工作面的循环溜子运出工作面。 采用阶梯式开采方法开采,上工作面循环溜头与下工作面的循环溜尾分别处于断层的上升盘、下降盘,该处不仅控顶面积大,而且处于构造区域,为了确定合理的支护参数,确保安全开采,该课题对顶板运动规律、采用的支护方式、特殊支护方式等进行了研究。 根据矿井当时的开采规划,课题组将阶梯式开采方法在六采区的8618和八采区的8805工作面进行了试验,通过现场试验验证了技术方案可靠性。
高台阶开采工艺研究
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:采矿业
技术简介
该研究创造性地将提高台阶高度和陡帮开采的重要特征有机地结合起来,提出了高台阶组合台阶开采工艺,揭示了台阶高度、开采参数、设备效率和作业成本之间的内涵规律性。采用18m台阶与12m相比,穿孔成本降低5.21%、爆破成本降低14.9%,采装成本减少6.42%,运输费用降低1.4%,筑路养路成本节省33.3%,体边坡角提高1.74°、扩帮下降速度提高5 ̄12m/a,设备作业效率都提高5 ̄10%。在开采18m高台阶工业试验期间,开采成本下降5.43%,若在南芬矿上盘整个推广应用,可获得3.258 ̄3.435亿元的经济效益,具有极大的应用价值。目前国内许多大型露天矿相继转入深凹开采或扩帮过滤阶段,开采条件不断恶化,高台阶开采工艺的推广应用为这些矿山的挖潜改造提供了新途径,而且在矿石生产能力不变的条件下,降低剥采比,减少排放岩石所需的废石场容量及占地面积,对保护土地环境有积极的社会效益。
锚固控制无人工作面耙装开采新技术
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:采矿业
技术简介
该项目采用理论分析、数值仿真和现场监测为一体的系统研究方法,对网状布置锚固控制顶板的“锚杆-岩体”复合作用加固机理、定量锚固设计计算方法、耙装开采布置方式、工艺流程及优化等进行了系统研究,从而实现了工作面开采的无人化。该项目的主要创新点为:首次提出了“锚杆-岩体”复合作用加固机理和锚固顶板的定量设计方法;首次提出了“网状”锚固布置方式来控制顶板向“滞后型”冒落转化,保证了工作面安全;创造性地提出了无人工作面耙装回采工艺。经专家鉴定认为,该项目在锚固控 制理论与实践及无人工作面耙装工艺方面属于国内外首创,达到了国际领先水平。该项目是中国采矿技术的一次革命性进步,其工艺简单,易操作,适应性强,安全可靠,能够为企业创造巨大的经济和社会效益,具有广阔的推广应用前景。
神东矿区厚煤层大断面空巷群区域煤炭安全高效开采关键技术
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:采矿业
技术简介
本项目属于煤炭绿色开发,主要应用于矿压与支护及特殊开采领域。 厚煤层大断面空巷群支护与矿山压力问题长期困扰着神东矿区日产4万吨以上综采工作面的煤炭资源完全回收,该区域开采条件复杂、安全隐患大,如何安全高效通过空巷群是一项重大技术难题。为此,由神华神东煤炭集团有限责任公司联合西安科技大学和宁夏久威矿山安全工程有限责任公司,通过多年产学研联合攻关,从理论、材料和技术角度全面创新,揭示了厚煤层大采高沿空留柱开采过空巷群围岩失稳破坏机理,提出了柔模支柱支护快速安全过空巷区的开采方法,研发了新型支护材料及超高空巷支护结构,开发了协同让压和控顶减沉耦合支护技术,彻底破解了厚煤层综采面快速推进及空巷群协同支护控顶难题,创造了可观的社会和经济效益,为相似条件煤炭资源安全高效回收提供了技术借鉴和科学依据,理论和实际意义重大,实现了空巷群区域煤炭完全开采。 1、研究了综采工作面空巷群区域矿压显现特点及规律,揭示了空巷群顶板和煤体失稳破坏机理,提出了柔模支柱支护快速安全过空巷区的开采方法。结合复杂条件空巷群(平行采面空巷、全长空巷与采面斜交空巷等)区域分布形态,揭示了“沿空留柱”顶板和煤体失稳破坏机理,得出了综采面空巷群区域矿压显现规律,安全高效回收压煤资源,最终实现空巷群区域煤炭完全开采; 2、研发了一种新型高强、阻燃、抗静电的金属骨架纤维膜复合结构双层柔性模袋和泵送浆液支柱材料。结合采煤面过空巷群易切割支护体特点,研发了高强、阻燃、抗静电的侧限增压的复合结构双层柔性模袋,简称双层模袋,抗拉能力强、阻燃、抗静电,由尼龙纤维膜和金属骨架构成,纤维膜包裹浆液自适应保压,金属骨架自承载侧限施压,双层模袋分别注入两种胶凝材料,可实现一柱多组分联合让压复合结构,完全适应空巷区开采不同阶段顶板支护要求。 3、研发了一种适合超高空巷的圆台柔模泵送支柱支护结构。针对常规支护结构控制顶板能力不足,易发生支护体嵌入顶底板或支柱变形损伤破断致空巷顶板失稳,研发了侧限增压的圆台柔模泵送支柱,简称柔模柱,轻质易切割,柔模柱外部由双层模袋侧限束缚、内部由上下两层结构组成,上层柔模柱主动贴顶、吸能抗动载、大变形让压,属高抗塑性材料,下层柔模柱抗弯能力强、稳定性好,适应不同阶段顶板来压,解决了厚煤层工作面回采快速推进难题。 4、开发了“空巷柔模柱支护+锚索补强”大断面空巷群耦合支护技术。该技术柔模柱沿空留柱支护作为大断面空巷群支护的核心,锚索补强控顶作为护顶防冒落压架的重要措施,“两位一体”耦合支护,立体护顶,协同让压,共同破解了大断面空巷群制约煤炭资源回收难题,通过理论分析、模拟运算和工程实践解决了大断面空巷群顶板不易管理的支护难题。 该技术经多年产学研联合攻关,在神华神东煤炭集团有限责任公司进行了科学应用,已在数十个厚煤层综采回采面推广应用,无顶板和压架事故发生,取得了良好的社会和经济效益,维护了矿山和谐稳定,实现了煤炭安全高效开采重大技术突破,围绕该技术已获国家专利7项(其中发明专利2项),学术论文4篇,新增销售额近三亿元(2018~2019年),研究成果达到国际领先水平,推广应用前景良好。
复杂空区环境下大型露天矿安全高效开采创新应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:采矿业
技术简介
为确保矿山生产安全,边坡稳定。项目立足于紫金山金铜矿已有工程地质条件和作业环境,实现安全高效,绿色开采。主要科技成果内容有: ①开发出台阶深孔-缓冲孔-预裂孔全方位精准控制爆破技术,实现了复杂空区及高陡边坡多源高危环境下低扰动、无扰动爆破。 ②研发出基于深度学习的露天矿爆破设计优化全流程智能管控系统,将爆破前的测量、布孔、设计、模拟、预测及爆破后的定量化评估等作业工序进行全过程数字化监控;并形成爆破实例库,有机地将爆破设计方案与爆破效果分析进行统一管理,实现不同爆破类别下最优爆破设计方案及参数的自动匹配。 ③开发出采空区残矿高效强化开采技术,采用正向深孔大爆破一次性崩落地下开采遗留的保安矿柱,解决了分层分次重复爆破的施工难题,提高了作业安全性和残矿回收率,实现了安全化处理; ④开发出新型爆破后短流程装车工序,直接用炮机在爆堆上进行表层大块破碎解小,使得采装工序流程简单,装车效率高、装车作业时间短、安全性高、成本低,能有适应当下飞速发展的矿业开采技术以及国家提出的节能减排政策。 ⑤对临近终了边坡区域采用控爆技术,炮孔布置以及爆破规模严格设计与控制,采取一系列边坡减振控制措施,减少振动对边坡损伤,从而保证边坡安全。并针对爆破施工过程进行精细化管理、火工品治安防范管控、绿色爆破等开展多项关键技术研究工作。 ⑥为降低综合成本,确保安全生产。首先对具有关键工序穿爆进行重点控制,进行“精细化”施工,全流程控制,实现安全、高效、环保及经济的爆破作业。 项目研发过程中共申请8项发明专利(授权6项)、9项实用新型专利(授权9项);软件著作权申请2件;发表论文12篇。目前,该项目技术成果正在紫金山金铜矿采剥项目、多宝山铜矿和伊宁金川矿业采矿项目中应用推广。 在项目实施过程中取得了一系列研究成果,填补了矿山爆破领域多项空白,主要技术指标表现优异:边坡预裂半孔率达82.6%;爆破减振率37.1%,边坡稳定性明显提高;爆破设计至施工管理各环节工作效率大幅提升;矿山年度采矿损失率<3.5%,贫化率<7.5%;在保证安全的前提下,最大限度地回收残矿资源。
湖区浅层天然气开采和排堵工具及贮气装置试验研究
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:采矿业
技术简介
该成果系国家“七五”重点科技攻关课题,主要目的是解决湖区浅层天然气开采和排堵工具及贮气问题。该成果使打井夹具达主要技术指标:①使用井管规格,直径15厘米镀锌管;②夹头承受最大压力15吨;③压入土层深度16米左右;④工作效率15M/30分钟左右。排堵机具所达主要技术指标是喷嘴水压4公斤/cm,有效冲程为0.8M,最大排堵深度16M左右。另外,钢丝网预制浮罩,容易制作,成本低,经久耐用,具有贮气稳压、气水分离等多功能,承受气压0.5吨。该成果经131个农户使用,年节约生活用煤291吨,为农村提供方便,廉价的生活能源,并改善了生态环境。
赋存复杂煤层条件下开采系列技术研究
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
1、任务来源:该项目为企业委托进行合作研究的科技研究项目。2、应用领域和技术原理:该项目针对我国赋存复杂煤层,开采难度大、回采率低等现实,课题组采用理论分析、数值计算和现场试验研究为一体的方法采用对倾角30o~70o煤厚3~7m下的煤层进行柔掩侧向放煤开采技术、倾角0o~30o-坚硬顶板-厚度变化大2~5m的煤层进行锚固控制远程耙装无人工作面开采技术、倾角0o~25o-坚硬顶板-煤厚2.9~3.5m左右进行一次采全高高柱工作面开采技术等进行三种典型条件进行了系统研究。3、性能指标:经过5年多的反复科学技术研究,该项目通过锚杆支护顶板远程控制耙运无人工作面开采技术,解决了倾角和厚度变化大(倾角0o~30o、煤厚2~5m)条件下的开采难题;通过坚硬顶板一次采全高高柱开采技术,解决了倾角0o~25o、煤厚2.9~3.5m条件下长壁开采的难题,并有效地预防了冲击地压带来的危害;通过柔掩侧向放煤开采技术解决了倾角30o~70o、煤厚3~7m煤炭开采的难题,发展了复杂煤层开采理论和技术,申报国家发明专利2项(1项授权、1项受理),大幅度提高了回采率,并2003年1月~2006年5月,在三个矿共多采出煤炭91.47万吨,新增产值:3.8131亿元;新增利税8770.1万元;增收节支总额9407.6万元。4、与国内外同类技术比较:该课题研究突破点为:(1)锚杆支护顶板远程控制耙运无人工作面开采技术,解决了倾角和厚度变化大(倾角0o~30o、煤厚2~5m)条件下的开采难题,并突破传统耙运开采工艺,进一步保证安全和提高回采率17%左右;(2)坚硬顶板一次采全高高柱开采技术,解决了倾角0o~25o、煤厚2.9~3.5m条件下长壁开采的难题,并有效地预防了冲击地压带来的危害和提高了回采率29%左右;(3)柔掩侧向放煤开采技术解决了倾角30o~70o、煤厚3~7m煤炭开采的难题,并提高回采率30%左右。上述技术传统开采技术所没有的。5、成果的创造性、先进性:(1)提出急倾斜厚煤层柔性掩护支架侧向放煤开采技术。通过开发2Rball程序对放煤效果进行数值仿真和在现场深部基点监测放出椭球体发育形态的基础上,提出最优协同开采原理,首次实现对倾角30o~70o、煤厚3~7m的煤层进行柔性掩护支架侧向放煤技术,达到回采率90%以上,安全可靠。(2)提出了坚硬顶板不稳定煤层锚固顶板远程控制耙运无人工作面开采技术。对于坚硬顶板、倾角0o~30o、厚度变化大2~5m的煤层,课题组在获准的国家发明专利技术(ZL00129360.5)“超前网格状锚固控制无人工作面开采新技术”基础上,通过上下顺槽滑轮组,实现了尾轮由尾轮与耙斗的远程控制移动,既避免了人为多次移动尾轮带来的安全隐患,又解决了丢三角煤问题。(3)系统研究了坚硬顶板缓倾斜2.9~3.5m煤厚单体高柱一次采全高技术。通过发明基于采空区顶板离层遥测预报顶板冒落技术(国家发明专利已受理:200610043657.1),在此技术支持基础上,对于坚硬顶板条件、煤厚2.9~3.5m左右的煤层,通过定量控制设计实现单体高柱一次采全高,既保证了安全,又提高了回采率。6、作用意义:我国地质构造复杂或极其复杂的煤矿占36%左右,目前我国煤炭资源平均回收率为30~35%左右,按未来20年煤炭产量与资源回收率测算,如果资源回收率从目前的30~35%提高到50%,可节约煤炭储量300亿吨左右。因此,该课题从赋存复杂煤层开采技术研究出发,在保障安全的前提下,提高煤炭资源回收率对有效解决当前煤炭资源储量不足的问题具有十分重要的意义。7、推广应用的范围、条件和前景:我国中国大陆是由众多小型地块汇聚形成,主要煤田经受了多期次、多方向、强度较大的改造,构造的复杂程度远远超过北美、澳大利亚、印度、俄罗斯等地区轻微变形的煤田。我国地质构造复杂或极其复杂的煤矿占36%左右,在山东、北京、江苏、福建、湖南、重庆等存在大量条件复杂的煤层,因此,该项目研究成果具有广阔推广应用前景。8、存在的问题和改进意见:受资助经费和科技人员数量等限制,推广应用地域和范围不够,需要进一步加大推广应用的力度。
蒙古林砂岩油藏转变开采方式现场实验
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
技术说明:1、该项研究是二连油田首次在实验室内通过数值模、物理模拟的方法对弱凝胶新技术的最佳配方、污水对成胶行为的影响、剪切作用对成胶行为的影响、驱油效果、浓度优选、注入方式进行全面系统的研究、编制出试验区最佳注入方案,设计出适合二连气候特点的安全环保、便捷、可移动式注入设备;2、系统地总结了可动凝胶驱试验区见效特征和组织管理经验,为二连油田今后开展可动凝胶调驱三次采油做了大量的技术储备;3、新注水进行调驱具有见效早、增油明显的特点。4、蒙古林砂岩油藏经过多轮调剖,注水井的注水压差较大,在扩大试验进行中,暴露出了因注采压差较大造成剪切损耗率增大,采用分压力系统注入,降低了因注入压差过大造成的粘度剪切损耗。截止到2003年12月底砂西先导试验区已累增油1.9508×104t,预计有效期内到2008年增油6.3×104t,提高采收率4.65个百分点;砂北扩大弱凝胶驱油试验区累积增油4961t,预测提高采收率可达到4.8个百分点。通过实施可动凝胶调驱后,使试验区的含水上升率呈负增长。根据砂西先导试验区的效果预测实施可动凝胶调驱投入产出比可达到1:7.02,扣除采油成本、税收后,总投入利润率可达到387.66%。应用前景:动凝胶驱新技术已于2001、2002、2003年分别在45断块TⅠ中下油组、蒙古林砂岩西部、砂岩油藏北部开展试验,自2004-2006年将在蒙古林油田4-10#驱替单元、阿南油田阿10断块将进行滚动式扩大注胶规模。
胜利油田稠油、超稠油开采新技术
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:采矿业
技术简介
"胜利油田稠油、超稠油开采新技术"是中石化重点科研攻关项目,属石油、天然气科学技术领域油气田开发与开采工程,包括石油地质、油藏工程、采油工程、地面集输、矿场机械、油藏物理、油田化学等诸项学科。经过攻关,形成了提高稠油、超稠油开发水平的技术系列。 超稠油油藏开采技术获得突破。针对胜利超稠油具有油藏埋藏深、储层疏松、水敏性与碱敏性较强的特点,通过地质特征、渗流机理、原油物性与储层伤害机理的研究,研制出注汽压力21MPa的亚临界锅炉、视导热系数小于0.015W/m·℃的高真空隔热管,探索出稠油油藏施工工序全过程的油藏保护技术,形成了一套物理、化学辅助开采技术。已建成22.7×104t的年生产能力,油汽比达到1.13。 改善边底水稠油油藏吞吐效果成效显著。针对单2块多轮次吞吐、低油汽比、特高含水的开发现状,在研究水侵及剩余油分布规律的基础上,配套了调剖、侧钻、复合防砂、注氮加泡沫剂抑制水锥技术系列,使该油藏油汽比上升到0.43,采收率提高5.11%。乐安油田蒸汽驱实现了工业化开采。针对具有较强边水、疏松砂砾岩、多轮次吞吐后期特点,通过油藏描述,应用数值模拟技术,完成转驱方案;配套了汽水分离器、四参数测试仪、同位素示踪、蒸汽泡沫调剖等技术系列,实现了蒸汽驱工业化开采。汽驱阶段采收率达到了12.4%,累积油汽比0.25。火烧驱油配套技术研究成功。研制成功火烧物理模型,配套了中深井点火、注气、监测技术系列,尤其是点燃了含水高达93%的中深层稠油油藏,现场试验累积气油比小于1500Nm3/m3。 该项目1999年至2001年现场试验推广应用223井次,累积增油54.1×104t,创直接经济效益4.56×108元,其经济、社会效益显著。 该项目整体技术达到国际先进水平,其中在亚临界锅炉注汽工艺、高效井筒隔热技术等方面居国际领先水平。
煤层气试并压裂开采技术方法
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:采矿业
技术简介
1.系统地研究了煤层气试井工艺技术,在借鉴国外先进理论和方法的基础上,结合中国实际情况,形成了从施工设计、现场工作方法、工具设备配套、资料录取到资料处理解释一套完整的试井工艺技术方法系统,并成功地进行了43层次的现场测试和资料解释,取得了可靠的储层参数,为选区评价提供了可靠资料。2.成功地进行了31层次的原地应力测试,同时研究了原地应力与渗透率的关系,研究出了柳林地区原地应力与渗透率的关系曲线,建立了柳2井、柳3井及柳4井原地应力剖面,为压裂设计提供了可靠的原地应力数据。3.研究建立了煤层气井压裂设计及优化的技术方法;形成了微型压裂、小型压裂、脉冲试验、携砂段塞、台阶降排量、瞬间停泵等一系列分析地层闭合压力、求取压裂净压力、综合滤失系数、压裂液效率和了解裂缝迂曲情况的工艺技术方法,并首次在国内开展了压裂现场准实时监测模拟分析,为优化施工提供了先进的技术方法。4.研制出二维、拟三维多功能压裂模拟/设计及压裂压力分析软件系统;在国内首次应用引进的压裂软件和自行研制的软件,开展了压裂全过程的压力历史拟合分析技术的研究与应用。5.研制出经济合理的排水采气地面流程和井下管技,包括气水分离器、简易井口、防砂防煤屑小排量柱塞泵及气砂锚等。6.认为淮南潘集试验区煤层原地应力高,渗透性差s安阳红岭试验区属超低压地层,且临界解吸区力低,断层多,这些均不利于煤层气的产出;而柳林杨家坪试验区原地应力相对较低,渗透率较高,是理想的探区。通过压裂改造,在柳林地区已形成了中国第一个由6井口组成的煤层气开采试验井网,单井日产气均已突破工业气流标准,其中柳5井单井最高产气量达7050m'3/d,稳产达6000m'3/d。
找到105项技术成果数据。
找技术 >构造复杂区域煤层开采技术研究
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应用行业:制造业
技术简介
杨庄煤矿1961年投产,现已开采40余年,资源已面临枯竭。剩余的有限的煤炭资源大多处于构造极其复杂区域,能放成的工作面长度较短,储量较少。 构造复杂区域煤层开采技术研究就是针对杨庄煤矿八层工作面地质构造极复杂的特点,认真分析了开采技术条件,比较了各种开采方法后,从提高煤炭回收率和经济效益的角度出发,在保证技术上可行,安全上可靠,经济上合理的前提下,创新性的提出了一种开采方法。该开采方法在充分考虑采用现有的支护方式、回采工艺,利用现有的运输设备情况下,把工作面沿断裂构造(走向断层)分为上、下两个小工作面,上、下两个工作面同时向外回采。在上、下工作面各安设一部循环溜子,上工作面的煤,经下工作面的循环溜子运出工作面。 采用阶梯式开采方法开采,上工作面循环溜头与下工作面的循环溜尾分别处于断层的上升盘、下降盘,该处不仅控顶面积大,而且处于构造区域,为了确定合理的支护参数,确保安全开采,该课题对顶板运动规律、采用的支护方式、特殊支护方式等进行了研究。 根据矿井当时的开采规划,课题组将阶梯式开采方法在六采区的8618和八采区的8805工作面进行了试验,通过现场试验验证了技术方案可靠性。
高台阶开采工艺研究
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应用行业:采矿业
技术简介
该研究创造性地将提高台阶高度和陡帮开采的重要特征有机地结合起来,提出了高台阶组合台阶开采工艺,揭示了台阶高度、开采参数、设备效率和作业成本之间的内涵规律性。采用18m台阶与12m相比,穿孔成本降低5.21%、爆破成本降低14.9%,采装成本减少6.42%,运输费用降低1.4%,筑路养路成本节省33.3%,体边坡角提高1.74°、扩帮下降速度提高5 ̄12m/a,设备作业效率都提高5 ̄10%。在开采18m高台阶工业试验期间,开采成本下降5.43%,若在南芬矿上盘整个推广应用,可获得3.258 ̄3.435亿元的经济效益,具有极大的应用价值。目前国内许多大型露天矿相继转入深凹开采或扩帮过滤阶段,开采条件不断恶化,高台阶开采工艺的推广应用为这些矿山的挖潜改造提供了新途径,而且在矿石生产能力不变的条件下,降低剥采比,减少排放岩石所需的废石场容量及占地面积,对保护土地环境有积极的社会效益。
锚固控制无人工作面耙装开采新技术
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应用行业:采矿业
技术简介
该项目采用理论分析、数值仿真和现场监测为一体的系统研究方法,对网状布置锚固控制顶板的“锚杆-岩体”复合作用加固机理、定量锚固设计计算方法、耙装开采布置方式、工艺流程及优化等进行了系统研究,从而实现了工作面开采的无人化。该项目的主要创新点为:首次提出了“锚杆-岩体”复合作用加固机理和锚固顶板的定量设计方法;首次提出了“网状”锚固布置方式来控制顶板向“滞后型”冒落转化,保证了工作面安全;创造性地提出了无人工作面耙装回采工艺。经专家鉴定认为,该项目在锚固控 制理论与实践及无人工作面耙装工艺方面属于国内外首创,达到了国际领先水平。该项目是中国采矿技术的一次革命性进步,其工艺简单,易操作,适应性强,安全可靠,能够为企业创造巨大的经济和社会效益,具有广阔的推广应用前景。
神东矿区厚煤层大断面空巷群区域煤炭安全高效开采关键技术
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应用行业:采矿业
技术简介
本项目属于煤炭绿色开发,主要应用于矿压与支护及特殊开采领域。 厚煤层大断面空巷群支护与矿山压力问题长期困扰着神东矿区日产4万吨以上综采工作面的煤炭资源完全回收,该区域开采条件复杂、安全隐患大,如何安全高效通过空巷群是一项重大技术难题。为此,由神华神东煤炭集团有限责任公司联合西安科技大学和宁夏久威矿山安全工程有限责任公司,通过多年产学研联合攻关,从理论、材料和技术角度全面创新,揭示了厚煤层大采高沿空留柱开采过空巷群围岩失稳破坏机理,提出了柔模支柱支护快速安全过空巷区的开采方法,研发了新型支护材料及超高空巷支护结构,开发了协同让压和控顶减沉耦合支护技术,彻底破解了厚煤层综采面快速推进及空巷群协同支护控顶难题,创造了可观的社会和经济效益,为相似条件煤炭资源安全高效回收提供了技术借鉴和科学依据,理论和实际意义重大,实现了空巷群区域煤炭完全开采。 1、研究了综采工作面空巷群区域矿压显现特点及规律,揭示了空巷群顶板和煤体失稳破坏机理,提出了柔模支柱支护快速安全过空巷区的开采方法。结合复杂条件空巷群(平行采面空巷、全长空巷与采面斜交空巷等)区域分布形态,揭示了“沿空留柱”顶板和煤体失稳破坏机理,得出了综采面空巷群区域矿压显现规律,安全高效回收压煤资源,最终实现空巷群区域煤炭完全开采; 2、研发了一种新型高强、阻燃、抗静电的金属骨架纤维膜复合结构双层柔性模袋和泵送浆液支柱材料。结合采煤面过空巷群易切割支护体特点,研发了高强、阻燃、抗静电的侧限增压的复合结构双层柔性模袋,简称双层模袋,抗拉能力强、阻燃、抗静电,由尼龙纤维膜和金属骨架构成,纤维膜包裹浆液自适应保压,金属骨架自承载侧限施压,双层模袋分别注入两种胶凝材料,可实现一柱多组分联合让压复合结构,完全适应空巷区开采不同阶段顶板支护要求。 3、研发了一种适合超高空巷的圆台柔模泵送支柱支护结构。针对常规支护结构控制顶板能力不足,易发生支护体嵌入顶底板或支柱变形损伤破断致空巷顶板失稳,研发了侧限增压的圆台柔模泵送支柱,简称柔模柱,轻质易切割,柔模柱外部由双层模袋侧限束缚、内部由上下两层结构组成,上层柔模柱主动贴顶、吸能抗动载、大变形让压,属高抗塑性材料,下层柔模柱抗弯能力强、稳定性好,适应不同阶段顶板来压,解决了厚煤层工作面回采快速推进难题。 4、开发了“空巷柔模柱支护+锚索补强”大断面空巷群耦合支护技术。该技术柔模柱沿空留柱支护作为大断面空巷群支护的核心,锚索补强控顶作为护顶防冒落压架的重要措施,“两位一体”耦合支护,立体护顶,协同让压,共同破解了大断面空巷群制约煤炭资源回收难题,通过理论分析、模拟运算和工程实践解决了大断面空巷群顶板不易管理的支护难题。 该技术经多年产学研联合攻关,在神华神东煤炭集团有限责任公司进行了科学应用,已在数十个厚煤层综采回采面推广应用,无顶板和压架事故发生,取得了良好的社会和经济效益,维护了矿山和谐稳定,实现了煤炭安全高效开采重大技术突破,围绕该技术已获国家专利7项(其中发明专利2项),学术论文4篇,新增销售额近三亿元(2018~2019年),研究成果达到国际领先水平,推广应用前景良好。
复杂空区环境下大型露天矿安全高效开采创新应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:采矿业
技术简介
为确保矿山生产安全,边坡稳定。项目立足于紫金山金铜矿已有工程地质条件和作业环境,实现安全高效,绿色开采。主要科技成果内容有: ①开发出台阶深孔-缓冲孔-预裂孔全方位精准控制爆破技术,实现了复杂空区及高陡边坡多源高危环境下低扰动、无扰动爆破。 ②研发出基于深度学习的露天矿爆破设计优化全流程智能管控系统,将爆破前的测量、布孔、设计、模拟、预测及爆破后的定量化评估等作业工序进行全过程数字化监控;并形成爆破实例库,有机地将爆破设计方案与爆破效果分析进行统一管理,实现不同爆破类别下最优爆破设计方案及参数的自动匹配。 ③开发出采空区残矿高效强化开采技术,采用正向深孔大爆破一次性崩落地下开采遗留的保安矿柱,解决了分层分次重复爆破的施工难题,提高了作业安全性和残矿回收率,实现了安全化处理; ④开发出新型爆破后短流程装车工序,直接用炮机在爆堆上进行表层大块破碎解小,使得采装工序流程简单,装车效率高、装车作业时间短、安全性高、成本低,能有适应当下飞速发展的矿业开采技术以及国家提出的节能减排政策。 ⑤对临近终了边坡区域采用控爆技术,炮孔布置以及爆破规模严格设计与控制,采取一系列边坡减振控制措施,减少振动对边坡损伤,从而保证边坡安全。并针对爆破施工过程进行精细化管理、火工品治安防范管控、绿色爆破等开展多项关键技术研究工作。 ⑥为降低综合成本,确保安全生产。首先对具有关键工序穿爆进行重点控制,进行“精细化”施工,全流程控制,实现安全、高效、环保及经济的爆破作业。 项目研发过程中共申请8项发明专利(授权6项)、9项实用新型专利(授权9项);软件著作权申请2件;发表论文12篇。目前,该项目技术成果正在紫金山金铜矿采剥项目、多宝山铜矿和伊宁金川矿业采矿项目中应用推广。 在项目实施过程中取得了一系列研究成果,填补了矿山爆破领域多项空白,主要技术指标表现优异:边坡预裂半孔率达82.6%;爆破减振率37.1%,边坡稳定性明显提高;爆破设计至施工管理各环节工作效率大幅提升;矿山年度采矿损失率<3.5%,贫化率<7.5%;在保证安全的前提下,最大限度地回收残矿资源。
湖区浅层天然气开采和排堵工具及贮气装置试验研究
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:采矿业
技术简介
该成果系国家“七五”重点科技攻关课题,主要目的是解决湖区浅层天然气开采和排堵工具及贮气问题。该成果使打井夹具达主要技术指标:①使用井管规格,直径15厘米镀锌管;②夹头承受最大压力15吨;③压入土层深度16米左右;④工作效率15M/30分钟左右。排堵机具所达主要技术指标是喷嘴水压4公斤/cm,有效冲程为0.8M,最大排堵深度16M左右。另外,钢丝网预制浮罩,容易制作,成本低,经久耐用,具有贮气稳压、气水分离等多功能,承受气压0.5吨。该成果经131个农户使用,年节约生活用煤291吨,为农村提供方便,廉价的生活能源,并改善了生态环境。
赋存复杂煤层条件下开采系列技术研究
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
1、任务来源:该项目为企业委托进行合作研究的科技研究项目。2、应用领域和技术原理:该项目针对我国赋存复杂煤层,开采难度大、回采率低等现实,课题组采用理论分析、数值计算和现场试验研究为一体的方法采用对倾角30o~70o煤厚3~7m下的煤层进行柔掩侧向放煤开采技术、倾角0o~30o-坚硬顶板-厚度变化大2~5m的煤层进行锚固控制远程耙装无人工作面开采技术、倾角0o~25o-坚硬顶板-煤厚2.9~3.5m左右进行一次采全高高柱工作面开采技术等进行三种典型条件进行了系统研究。3、性能指标:经过5年多的反复科学技术研究,该项目通过锚杆支护顶板远程控制耙运无人工作面开采技术,解决了倾角和厚度变化大(倾角0o~30o、煤厚2~5m)条件下的开采难题;通过坚硬顶板一次采全高高柱开采技术,解决了倾角0o~25o、煤厚2.9~3.5m条件下长壁开采的难题,并有效地预防了冲击地压带来的危害;通过柔掩侧向放煤开采技术解决了倾角30o~70o、煤厚3~7m煤炭开采的难题,发展了复杂煤层开采理论和技术,申报国家发明专利2项(1项授权、1项受理),大幅度提高了回采率,并2003年1月~2006年5月,在三个矿共多采出煤炭91.47万吨,新增产值:3.8131亿元;新增利税8770.1万元;增收节支总额9407.6万元。4、与国内外同类技术比较:该课题研究突破点为:(1)锚杆支护顶板远程控制耙运无人工作面开采技术,解决了倾角和厚度变化大(倾角0o~30o、煤厚2~5m)条件下的开采难题,并突破传统耙运开采工艺,进一步保证安全和提高回采率17%左右;(2)坚硬顶板一次采全高高柱开采技术,解决了倾角0o~25o、煤厚2.9~3.5m条件下长壁开采的难题,并有效地预防了冲击地压带来的危害和提高了回采率29%左右;(3)柔掩侧向放煤开采技术解决了倾角30o~70o、煤厚3~7m煤炭开采的难题,并提高回采率30%左右。上述技术传统开采技术所没有的。5、成果的创造性、先进性:(1)提出急倾斜厚煤层柔性掩护支架侧向放煤开采技术。通过开发2Rball程序对放煤效果进行数值仿真和在现场深部基点监测放出椭球体发育形态的基础上,提出最优协同开采原理,首次实现对倾角30o~70o、煤厚3~7m的煤层进行柔性掩护支架侧向放煤技术,达到回采率90%以上,安全可靠。(2)提出了坚硬顶板不稳定煤层锚固顶板远程控制耙运无人工作面开采技术。对于坚硬顶板、倾角0o~30o、厚度变化大2~5m的煤层,课题组在获准的国家发明专利技术(ZL00129360.5)“超前网格状锚固控制无人工作面开采新技术”基础上,通过上下顺槽滑轮组,实现了尾轮由尾轮与耙斗的远程控制移动,既避免了人为多次移动尾轮带来的安全隐患,又解决了丢三角煤问题。(3)系统研究了坚硬顶板缓倾斜2.9~3.5m煤厚单体高柱一次采全高技术。通过发明基于采空区顶板离层遥测预报顶板冒落技术(国家发明专利已受理:200610043657.1),在此技术支持基础上,对于坚硬顶板条件、煤厚2.9~3.5m左右的煤层,通过定量控制设计实现单体高柱一次采全高,既保证了安全,又提高了回采率。6、作用意义:我国地质构造复杂或极其复杂的煤矿占36%左右,目前我国煤炭资源平均回收率为30~35%左右,按未来20年煤炭产量与资源回收率测算,如果资源回收率从目前的30~35%提高到50%,可节约煤炭储量300亿吨左右。因此,该课题从赋存复杂煤层开采技术研究出发,在保障安全的前提下,提高煤炭资源回收率对有效解决当前煤炭资源储量不足的问题具有十分重要的意义。7、推广应用的范围、条件和前景:我国中国大陆是由众多小型地块汇聚形成,主要煤田经受了多期次、多方向、强度较大的改造,构造的复杂程度远远超过北美、澳大利亚、印度、俄罗斯等地区轻微变形的煤田。我国地质构造复杂或极其复杂的煤矿占36%左右,在山东、北京、江苏、福建、湖南、重庆等存在大量条件复杂的煤层,因此,该项目研究成果具有广阔推广应用前景。8、存在的问题和改进意见:受资助经费和科技人员数量等限制,推广应用地域和范围不够,需要进一步加大推广应用的力度。
蒙古林砂岩油藏转变开采方式现场实验
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技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
技术说明:1、该项研究是二连油田首次在实验室内通过数值模、物理模拟的方法对弱凝胶新技术的最佳配方、污水对成胶行为的影响、剪切作用对成胶行为的影响、驱油效果、浓度优选、注入方式进行全面系统的研究、编制出试验区最佳注入方案,设计出适合二连气候特点的安全环保、便捷、可移动式注入设备;2、系统地总结了可动凝胶驱试验区见效特征和组织管理经验,为二连油田今后开展可动凝胶调驱三次采油做了大量的技术储备;3、新注水进行调驱具有见效早、增油明显的特点。4、蒙古林砂岩油藏经过多轮调剖,注水井的注水压差较大,在扩大试验进行中,暴露出了因注采压差较大造成剪切损耗率增大,采用分压力系统注入,降低了因注入压差过大造成的粘度剪切损耗。截止到2003年12月底砂西先导试验区已累增油1.9508×104t,预计有效期内到2008年增油6.3×104t,提高采收率4.65个百分点;砂北扩大弱凝胶驱油试验区累积增油4961t,预测提高采收率可达到4.8个百分点。通过实施可动凝胶调驱后,使试验区的含水上升率呈负增长。根据砂西先导试验区的效果预测实施可动凝胶调驱投入产出比可达到1:7.02,扣除采油成本、税收后,总投入利润率可达到387.66%。应用前景:动凝胶驱新技术已于2001、2002、2003年分别在45断块TⅠ中下油组、蒙古林砂岩西部、砂岩油藏北部开展试验,自2004-2006年将在蒙古林油田4-10#驱替单元、阿南油田阿10断块将进行滚动式扩大注胶规模。
胜利油田稠油、超稠油开采新技术
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应用行业:采矿业
技术简介
"胜利油田稠油、超稠油开采新技术"是中石化重点科研攻关项目,属石油、天然气科学技术领域油气田开发与开采工程,包括石油地质、油藏工程、采油工程、地面集输、矿场机械、油藏物理、油田化学等诸项学科。经过攻关,形成了提高稠油、超稠油开发水平的技术系列。 超稠油油藏开采技术获得突破。针对胜利超稠油具有油藏埋藏深、储层疏松、水敏性与碱敏性较强的特点,通过地质特征、渗流机理、原油物性与储层伤害机理的研究,研制出注汽压力21MPa的亚临界锅炉、视导热系数小于0.015W/m·℃的高真空隔热管,探索出稠油油藏施工工序全过程的油藏保护技术,形成了一套物理、化学辅助开采技术。已建成22.7×104t的年生产能力,油汽比达到1.13。 改善边底水稠油油藏吞吐效果成效显著。针对单2块多轮次吞吐、低油汽比、特高含水的开发现状,在研究水侵及剩余油分布规律的基础上,配套了调剖、侧钻、复合防砂、注氮加泡沫剂抑制水锥技术系列,使该油藏油汽比上升到0.43,采收率提高5.11%。乐安油田蒸汽驱实现了工业化开采。针对具有较强边水、疏松砂砾岩、多轮次吞吐后期特点,通过油藏描述,应用数值模拟技术,完成转驱方案;配套了汽水分离器、四参数测试仪、同位素示踪、蒸汽泡沫调剖等技术系列,实现了蒸汽驱工业化开采。汽驱阶段采收率达到了12.4%,累积油汽比0.25。火烧驱油配套技术研究成功。研制成功火烧物理模型,配套了中深井点火、注气、监测技术系列,尤其是点燃了含水高达93%的中深层稠油油藏,现场试验累积气油比小于1500Nm3/m3。 该项目1999年至2001年现场试验推广应用223井次,累积增油54.1×104t,创直接经济效益4.56×108元,其经济、社会效益显著。 该项目整体技术达到国际先进水平,其中在亚临界锅炉注汽工艺、高效井筒隔热技术等方面居国际领先水平。
煤层气试并压裂开采技术方法
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应用行业:采矿业
技术简介
1.系统地研究了煤层气试井工艺技术,在借鉴国外先进理论和方法的基础上,结合中国实际情况,形成了从施工设计、现场工作方法、工具设备配套、资料录取到资料处理解释一套完整的试井工艺技术方法系统,并成功地进行了43层次的现场测试和资料解释,取得了可靠的储层参数,为选区评价提供了可靠资料。2.成功地进行了31层次的原地应力测试,同时研究了原地应力与渗透率的关系,研究出了柳林地区原地应力与渗透率的关系曲线,建立了柳2井、柳3井及柳4井原地应力剖面,为压裂设计提供了可靠的原地应力数据。3.研究建立了煤层气井压裂设计及优化的技术方法;形成了微型压裂、小型压裂、脉冲试验、携砂段塞、台阶降排量、瞬间停泵等一系列分析地层闭合压力、求取压裂净压力、综合滤失系数、压裂液效率和了解裂缝迂曲情况的工艺技术方法,并首次在国内开展了压裂现场准实时监测模拟分析,为优化施工提供了先进的技术方法。4.研制出二维、拟三维多功能压裂模拟/设计及压裂压力分析软件系统;在国内首次应用引进的压裂软件和自行研制的软件,开展了压裂全过程的压力历史拟合分析技术的研究与应用。5.研制出经济合理的排水采气地面流程和井下管技,包括气水分离器、简易井口、防砂防煤屑小排量柱塞泵及气砂锚等。6.认为淮南潘集试验区煤层原地应力高,渗透性差s安阳红岭试验区属超低压地层,且临界解吸区力低,断层多,这些均不利于煤层气的产出;而柳林杨家坪试验区原地应力相对较低,渗透率较高,是理想的探区。通过压裂改造,在柳林地区已形成了中国第一个由6井口组成的煤层气开采试验井网,单井日产气均已突破工业气流标准,其中柳5井单井最高产气量达7050m'3/d,稳产达6000m'3/d。
找到105项技术成果数据。
找技术 >构造复杂区域煤层开采技术研究
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应用行业:制造业
技术简介
杨庄煤矿1961年投产,现已开采40余年,资源已面临枯竭。剩余的有限的煤炭资源大多处于构造极其复杂区域,能放成的工作面长度较短,储量较少。 构造复杂区域煤层开采技术研究就是针对杨庄煤矿八层工作面地质构造极复杂的特点,认真分析了开采技术条件,比较了各种开采方法后,从提高煤炭回收率和经济效益的角度出发,在保证技术上可行,安全上可靠,经济上合理的前提下,创新性的提出了一种开采方法。该开采方法在充分考虑采用现有的支护方式、回采工艺,利用现有的运输设备情况下,把工作面沿断裂构造(走向断层)分为上、下两个小工作面,上、下两个工作面同时向外回采。在上、下工作面各安设一部循环溜子,上工作面的煤,经下工作面的循环溜子运出工作面。 采用阶梯式开采方法开采,上工作面循环溜头与下工作面的循环溜尾分别处于断层的上升盘、下降盘,该处不仅控顶面积大,而且处于构造区域,为了确定合理的支护参数,确保安全开采,该课题对顶板运动规律、采用的支护方式、特殊支护方式等进行了研究。 根据矿井当时的开采规划,课题组将阶梯式开采方法在六采区的8618和八采区的8805工作面进行了试验,通过现场试验验证了技术方案可靠性。
高台阶开采工艺研究
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应用行业:采矿业
技术简介
该研究创造性地将提高台阶高度和陡帮开采的重要特征有机地结合起来,提出了高台阶组合台阶开采工艺,揭示了台阶高度、开采参数、设备效率和作业成本之间的内涵规律性。采用18m台阶与12m相比,穿孔成本降低5.21%、爆破成本降低14.9%,采装成本减少6.42%,运输费用降低1.4%,筑路养路成本节省33.3%,体边坡角提高1.74°、扩帮下降速度提高5 ̄12m/a,设备作业效率都提高5 ̄10%。在开采18m高台阶工业试验期间,开采成本下降5.43%,若在南芬矿上盘整个推广应用,可获得3.258 ̄3.435亿元的经济效益,具有极大的应用价值。目前国内许多大型露天矿相继转入深凹开采或扩帮过滤阶段,开采条件不断恶化,高台阶开采工艺的推广应用为这些矿山的挖潜改造提供了新途径,而且在矿石生产能力不变的条件下,降低剥采比,减少排放岩石所需的废石场容量及占地面积,对保护土地环境有积极的社会效益。
锚固控制无人工作面耙装开采新技术
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应用行业:采矿业
技术简介
该项目采用理论分析、数值仿真和现场监测为一体的系统研究方法,对网状布置锚固控制顶板的“锚杆-岩体”复合作用加固机理、定量锚固设计计算方法、耙装开采布置方式、工艺流程及优化等进行了系统研究,从而实现了工作面开采的无人化。该项目的主要创新点为:首次提出了“锚杆-岩体”复合作用加固机理和锚固顶板的定量设计方法;首次提出了“网状”锚固布置方式来控制顶板向“滞后型”冒落转化,保证了工作面安全;创造性地提出了无人工作面耙装回采工艺。经专家鉴定认为,该项目在锚固控 制理论与实践及无人工作面耙装工艺方面属于国内外首创,达到了国际领先水平。该项目是中国采矿技术的一次革命性进步,其工艺简单,易操作,适应性强,安全可靠,能够为企业创造巨大的经济和社会效益,具有广阔的推广应用前景。
神东矿区厚煤层大断面空巷群区域煤炭安全高效开采关键技术
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应用行业:采矿业
技术简介
本项目属于煤炭绿色开发,主要应用于矿压与支护及特殊开采领域。 厚煤层大断面空巷群支护与矿山压力问题长期困扰着神东矿区日产4万吨以上综采工作面的煤炭资源完全回收,该区域开采条件复杂、安全隐患大,如何安全高效通过空巷群是一项重大技术难题。为此,由神华神东煤炭集团有限责任公司联合西安科技大学和宁夏久威矿山安全工程有限责任公司,通过多年产学研联合攻关,从理论、材料和技术角度全面创新,揭示了厚煤层大采高沿空留柱开采过空巷群围岩失稳破坏机理,提出了柔模支柱支护快速安全过空巷区的开采方法,研发了新型支护材料及超高空巷支护结构,开发了协同让压和控顶减沉耦合支护技术,彻底破解了厚煤层综采面快速推进及空巷群协同支护控顶难题,创造了可观的社会和经济效益,为相似条件煤炭资源安全高效回收提供了技术借鉴和科学依据,理论和实际意义重大,实现了空巷群区域煤炭完全开采。 1、研究了综采工作面空巷群区域矿压显现特点及规律,揭示了空巷群顶板和煤体失稳破坏机理,提出了柔模支柱支护快速安全过空巷区的开采方法。结合复杂条件空巷群(平行采面空巷、全长空巷与采面斜交空巷等)区域分布形态,揭示了“沿空留柱”顶板和煤体失稳破坏机理,得出了综采面空巷群区域矿压显现规律,安全高效回收压煤资源,最终实现空巷群区域煤炭完全开采; 2、研发了一种新型高强、阻燃、抗静电的金属骨架纤维膜复合结构双层柔性模袋和泵送浆液支柱材料。结合采煤面过空巷群易切割支护体特点,研发了高强、阻燃、抗静电的侧限增压的复合结构双层柔性模袋,简称双层模袋,抗拉能力强、阻燃、抗静电,由尼龙纤维膜和金属骨架构成,纤维膜包裹浆液自适应保压,金属骨架自承载侧限施压,双层模袋分别注入两种胶凝材料,可实现一柱多组分联合让压复合结构,完全适应空巷区开采不同阶段顶板支护要求。 3、研发了一种适合超高空巷的圆台柔模泵送支柱支护结构。针对常规支护结构控制顶板能力不足,易发生支护体嵌入顶底板或支柱变形损伤破断致空巷顶板失稳,研发了侧限增压的圆台柔模泵送支柱,简称柔模柱,轻质易切割,柔模柱外部由双层模袋侧限束缚、内部由上下两层结构组成,上层柔模柱主动贴顶、吸能抗动载、大变形让压,属高抗塑性材料,下层柔模柱抗弯能力强、稳定性好,适应不同阶段顶板来压,解决了厚煤层工作面回采快速推进难题。 4、开发了“空巷柔模柱支护+锚索补强”大断面空巷群耦合支护技术。该技术柔模柱沿空留柱支护作为大断面空巷群支护的核心,锚索补强控顶作为护顶防冒落压架的重要措施,“两位一体”耦合支护,立体护顶,协同让压,共同破解了大断面空巷群制约煤炭资源回收难题,通过理论分析、模拟运算和工程实践解决了大断面空巷群顶板不易管理的支护难题。 该技术经多年产学研联合攻关,在神华神东煤炭集团有限责任公司进行了科学应用,已在数十个厚煤层综采回采面推广应用,无顶板和压架事故发生,取得了良好的社会和经济效益,维护了矿山和谐稳定,实现了煤炭安全高效开采重大技术突破,围绕该技术已获国家专利7项(其中发明专利2项),学术论文4篇,新增销售额近三亿元(2018~2019年),研究成果达到国际领先水平,推广应用前景良好。
复杂空区环境下大型露天矿安全高效开采创新应用
成熟度:-
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应用行业:采矿业
技术简介
为确保矿山生产安全,边坡稳定。项目立足于紫金山金铜矿已有工程地质条件和作业环境,实现安全高效,绿色开采。主要科技成果内容有: ①开发出台阶深孔-缓冲孔-预裂孔全方位精准控制爆破技术,实现了复杂空区及高陡边坡多源高危环境下低扰动、无扰动爆破。 ②研发出基于深度学习的露天矿爆破设计优化全流程智能管控系统,将爆破前的测量、布孔、设计、模拟、预测及爆破后的定量化评估等作业工序进行全过程数字化监控;并形成爆破实例库,有机地将爆破设计方案与爆破效果分析进行统一管理,实现不同爆破类别下最优爆破设计方案及参数的自动匹配。 ③开发出采空区残矿高效强化开采技术,采用正向深孔大爆破一次性崩落地下开采遗留的保安矿柱,解决了分层分次重复爆破的施工难题,提高了作业安全性和残矿回收率,实现了安全化处理; ④开发出新型爆破后短流程装车工序,直接用炮机在爆堆上进行表层大块破碎解小,使得采装工序流程简单,装车效率高、装车作业时间短、安全性高、成本低,能有适应当下飞速发展的矿业开采技术以及国家提出的节能减排政策。 ⑤对临近终了边坡区域采用控爆技术,炮孔布置以及爆破规模严格设计与控制,采取一系列边坡减振控制措施,减少振动对边坡损伤,从而保证边坡安全。并针对爆破施工过程进行精细化管理、火工品治安防范管控、绿色爆破等开展多项关键技术研究工作。 ⑥为降低综合成本,确保安全生产。首先对具有关键工序穿爆进行重点控制,进行“精细化”施工,全流程控制,实现安全、高效、环保及经济的爆破作业。 项目研发过程中共申请8项发明专利(授权6项)、9项实用新型专利(授权9项);软件著作权申请2件;发表论文12篇。目前,该项目技术成果正在紫金山金铜矿采剥项目、多宝山铜矿和伊宁金川矿业采矿项目中应用推广。 在项目实施过程中取得了一系列研究成果,填补了矿山爆破领域多项空白,主要技术指标表现优异:边坡预裂半孔率达82.6%;爆破减振率37.1%,边坡稳定性明显提高;爆破设计至施工管理各环节工作效率大幅提升;矿山年度采矿损失率<3.5%,贫化率<7.5%;在保证安全的前提下,最大限度地回收残矿资源。
湖区浅层天然气开采和排堵工具及贮气装置试验研究
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技术类型:-
应用行业:采矿业
技术简介
该成果系国家“七五”重点科技攻关课题,主要目的是解决湖区浅层天然气开采和排堵工具及贮气问题。该成果使打井夹具达主要技术指标:①使用井管规格,直径15厘米镀锌管;②夹头承受最大压力15吨;③压入土层深度16米左右;④工作效率15M/30分钟左右。排堵机具所达主要技术指标是喷嘴水压4公斤/cm,有效冲程为0.8M,最大排堵深度16M左右。另外,钢丝网预制浮罩,容易制作,成本低,经久耐用,具有贮气稳压、气水分离等多功能,承受气压0.5吨。该成果经131个农户使用,年节约生活用煤291吨,为农村提供方便,廉价的生活能源,并改善了生态环境。
赋存复杂煤层条件下开采系列技术研究
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
1、任务来源:该项目为企业委托进行合作研究的科技研究项目。2、应用领域和技术原理:该项目针对我国赋存复杂煤层,开采难度大、回采率低等现实,课题组采用理论分析、数值计算和现场试验研究为一体的方法采用对倾角30o~70o煤厚3~7m下的煤层进行柔掩侧向放煤开采技术、倾角0o~30o-坚硬顶板-厚度变化大2~5m的煤层进行锚固控制远程耙装无人工作面开采技术、倾角0o~25o-坚硬顶板-煤厚2.9~3.5m左右进行一次采全高高柱工作面开采技术等进行三种典型条件进行了系统研究。3、性能指标:经过5年多的反复科学技术研究,该项目通过锚杆支护顶板远程控制耙运无人工作面开采技术,解决了倾角和厚度变化大(倾角0o~30o、煤厚2~5m)条件下的开采难题;通过坚硬顶板一次采全高高柱开采技术,解决了倾角0o~25o、煤厚2.9~3.5m条件下长壁开采的难题,并有效地预防了冲击地压带来的危害;通过柔掩侧向放煤开采技术解决了倾角30o~70o、煤厚3~7m煤炭开采的难题,发展了复杂煤层开采理论和技术,申报国家发明专利2项(1项授权、1项受理),大幅度提高了回采率,并2003年1月~2006年5月,在三个矿共多采出煤炭91.47万吨,新增产值:3.8131亿元;新增利税8770.1万元;增收节支总额9407.6万元。4、与国内外同类技术比较:该课题研究突破点为:(1)锚杆支护顶板远程控制耙运无人工作面开采技术,解决了倾角和厚度变化大(倾角0o~30o、煤厚2~5m)条件下的开采难题,并突破传统耙运开采工艺,进一步保证安全和提高回采率17%左右;(2)坚硬顶板一次采全高高柱开采技术,解决了倾角0o~25o、煤厚2.9~3.5m条件下长壁开采的难题,并有效地预防了冲击地压带来的危害和提高了回采率29%左右;(3)柔掩侧向放煤开采技术解决了倾角30o~70o、煤厚3~7m煤炭开采的难题,并提高回采率30%左右。上述技术传统开采技术所没有的。5、成果的创造性、先进性:(1)提出急倾斜厚煤层柔性掩护支架侧向放煤开采技术。通过开发2Rball程序对放煤效果进行数值仿真和在现场深部基点监测放出椭球体发育形态的基础上,提出最优协同开采原理,首次实现对倾角30o~70o、煤厚3~7m的煤层进行柔性掩护支架侧向放煤技术,达到回采率90%以上,安全可靠。(2)提出了坚硬顶板不稳定煤层锚固顶板远程控制耙运无人工作面开采技术。对于坚硬顶板、倾角0o~30o、厚度变化大2~5m的煤层,课题组在获准的国家发明专利技术(ZL00129360.5)“超前网格状锚固控制无人工作面开采新技术”基础上,通过上下顺槽滑轮组,实现了尾轮由尾轮与耙斗的远程控制移动,既避免了人为多次移动尾轮带来的安全隐患,又解决了丢三角煤问题。(3)系统研究了坚硬顶板缓倾斜2.9~3.5m煤厚单体高柱一次采全高技术。通过发明基于采空区顶板离层遥测预报顶板冒落技术(国家发明专利已受理:200610043657.1),在此技术支持基础上,对于坚硬顶板条件、煤厚2.9~3.5m左右的煤层,通过定量控制设计实现单体高柱一次采全高,既保证了安全,又提高了回采率。6、作用意义:我国地质构造复杂或极其复杂的煤矿占36%左右,目前我国煤炭资源平均回收率为30~35%左右,按未来20年煤炭产量与资源回收率测算,如果资源回收率从目前的30~35%提高到50%,可节约煤炭储量300亿吨左右。因此,该课题从赋存复杂煤层开采技术研究出发,在保障安全的前提下,提高煤炭资源回收率对有效解决当前煤炭资源储量不足的问题具有十分重要的意义。7、推广应用的范围、条件和前景:我国中国大陆是由众多小型地块汇聚形成,主要煤田经受了多期次、多方向、强度较大的改造,构造的复杂程度远远超过北美、澳大利亚、印度、俄罗斯等地区轻微变形的煤田。我国地质构造复杂或极其复杂的煤矿占36%左右,在山东、北京、江苏、福建、湖南、重庆等存在大量条件复杂的煤层,因此,该项目研究成果具有广阔推广应用前景。8、存在的问题和改进意见:受资助经费和科技人员数量等限制,推广应用地域和范围不够,需要进一步加大推广应用的力度。
蒙古林砂岩油藏转变开采方式现场实验
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
技术说明:1、该项研究是二连油田首次在实验室内通过数值模、物理模拟的方法对弱凝胶新技术的最佳配方、污水对成胶行为的影响、剪切作用对成胶行为的影响、驱油效果、浓度优选、注入方式进行全面系统的研究、编制出试验区最佳注入方案,设计出适合二连气候特点的安全环保、便捷、可移动式注入设备;2、系统地总结了可动凝胶驱试验区见效特征和组织管理经验,为二连油田今后开展可动凝胶调驱三次采油做了大量的技术储备;3、新注水进行调驱具有见效早、增油明显的特点。4、蒙古林砂岩油藏经过多轮调剖,注水井的注水压差较大,在扩大试验进行中,暴露出了因注采压差较大造成剪切损耗率增大,采用分压力系统注入,降低了因注入压差过大造成的粘度剪切损耗。截止到2003年12月底砂西先导试验区已累增油1.9508×104t,预计有效期内到2008年增油6.3×104t,提高采收率4.65个百分点;砂北扩大弱凝胶驱油试验区累积增油4961t,预测提高采收率可达到4.8个百分点。通过实施可动凝胶调驱后,使试验区的含水上升率呈负增长。根据砂西先导试验区的效果预测实施可动凝胶调驱投入产出比可达到1:7.02,扣除采油成本、税收后,总投入利润率可达到387.66%。应用前景:动凝胶驱新技术已于2001、2002、2003年分别在45断块TⅠ中下油组、蒙古林砂岩西部、砂岩油藏北部开展试验,自2004-2006年将在蒙古林油田4-10#驱替单元、阿南油田阿10断块将进行滚动式扩大注胶规模。
胜利油田稠油、超稠油开采新技术
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:采矿业
技术简介
"胜利油田稠油、超稠油开采新技术"是中石化重点科研攻关项目,属石油、天然气科学技术领域油气田开发与开采工程,包括石油地质、油藏工程、采油工程、地面集输、矿场机械、油藏物理、油田化学等诸项学科。经过攻关,形成了提高稠油、超稠油开发水平的技术系列。 超稠油油藏开采技术获得突破。针对胜利超稠油具有油藏埋藏深、储层疏松、水敏性与碱敏性较强的特点,通过地质特征、渗流机理、原油物性与储层伤害机理的研究,研制出注汽压力21MPa的亚临界锅炉、视导热系数小于0.015W/m·℃的高真空隔热管,探索出稠油油藏施工工序全过程的油藏保护技术,形成了一套物理、化学辅助开采技术。已建成22.7×104t的年生产能力,油汽比达到1.13。 改善边底水稠油油藏吞吐效果成效显著。针对单2块多轮次吞吐、低油汽比、特高含水的开发现状,在研究水侵及剩余油分布规律的基础上,配套了调剖、侧钻、复合防砂、注氮加泡沫剂抑制水锥技术系列,使该油藏油汽比上升到0.43,采收率提高5.11%。乐安油田蒸汽驱实现了工业化开采。针对具有较强边水、疏松砂砾岩、多轮次吞吐后期特点,通过油藏描述,应用数值模拟技术,完成转驱方案;配套了汽水分离器、四参数测试仪、同位素示踪、蒸汽泡沫调剖等技术系列,实现了蒸汽驱工业化开采。汽驱阶段采收率达到了12.4%,累积油汽比0.25。火烧驱油配套技术研究成功。研制成功火烧物理模型,配套了中深井点火、注气、监测技术系列,尤其是点燃了含水高达93%的中深层稠油油藏,现场试验累积气油比小于1500Nm3/m3。 该项目1999年至2001年现场试验推广应用223井次,累积增油54.1×104t,创直接经济效益4.56×108元,其经济、社会效益显著。 该项目整体技术达到国际先进水平,其中在亚临界锅炉注汽工艺、高效井筒隔热技术等方面居国际领先水平。
煤层气试并压裂开采技术方法
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:采矿业
技术简介
1.系统地研究了煤层气试井工艺技术,在借鉴国外先进理论和方法的基础上,结合中国实际情况,形成了从施工设计、现场工作方法、工具设备配套、资料录取到资料处理解释一套完整的试井工艺技术方法系统,并成功地进行了43层次的现场测试和资料解释,取得了可靠的储层参数,为选区评价提供了可靠资料。2.成功地进行了31层次的原地应力测试,同时研究了原地应力与渗透率的关系,研究出了柳林地区原地应力与渗透率的关系曲线,建立了柳2井、柳3井及柳4井原地应力剖面,为压裂设计提供了可靠的原地应力数据。3.研究建立了煤层气井压裂设计及优化的技术方法;形成了微型压裂、小型压裂、脉冲试验、携砂段塞、台阶降排量、瞬间停泵等一系列分析地层闭合压力、求取压裂净压力、综合滤失系数、压裂液效率和了解裂缝迂曲情况的工艺技术方法,并首次在国内开展了压裂现场准实时监测模拟分析,为优化施工提供了先进的技术方法。4.研制出二维、拟三维多功能压裂模拟/设计及压裂压力分析软件系统;在国内首次应用引进的压裂软件和自行研制的软件,开展了压裂全过程的压力历史拟合分析技术的研究与应用。5.研制出经济合理的排水采气地面流程和井下管技,包括气水分离器、简易井口、防砂防煤屑小排量柱塞泵及气砂锚等。6.认为淮南潘集试验区煤层原地应力高,渗透性差s安阳红岭试验区属超低压地层,且临界解吸区力低,断层多,这些均不利于煤层气的产出;而柳林杨家坪试验区原地应力相对较低,渗透率较高,是理想的探区。通过压裂改造,在柳林地区已形成了中国第一个由6井口组成的煤层气开采试验井网,单井日产气均已突破工业气流标准,其中柳5井单井最高产气量达7050m'3/d,稳产达6000m'3/d。