目錄
前言
1 緒論 1
1.1 引言 1
1.1.1 研究背景 1
1.1.2 抽采地質(zhì)與瓦斯地質(zhì)等的區(qū)別 2
1.2 研究現(xiàn)狀與評述 3
1.2.1 瓦斯分布及影響因素 3
1.2.2 煤體結(jié)構(gòu) 5
1.2.3 孔隙結(jié)構(gòu) 6
1.2.4 煤層瓦斯運移理論 8
1.2.5 瓦斯抽采技術(shù) 10
1.2.6 存在問題 12
1.3 研究內(nèi)容 12
2 礦井瓦斯抽采地質(zhì)特征 14
2.1 地質(zhì)構(gòu)造 14
2.1.1 區(qū)域構(gòu)造演化 16
2.1.2 構(gòu)造形態(tài)與應(yīng)力狀態(tài) 18
2.1.3 構(gòu)造分類與特征 23
2.2 煤層與頂?shù)装?33
2.2.1 煤層賦存狀態(tài) 33
2.2.2 煤體結(jié)構(gòu) 54
2.2.3 頂?shù)装?70
2.3 水文地質(zhì) 88
2.3.1 地下水運動規(guī)律 89
2.3.2 含水層富水性 91
2.4 瓦斯地質(zhì) 104
2.4.1 瓦斯形成與賦存 104
2.4.2 瓦斯分布與影響地質(zhì)因素 106
2.4.3 瓦斯資源特征 118
2.5 現(xiàn)代地應(yīng)力 128
2.5.1 地應(yīng)力概念 128
2.5.2 地應(yīng)力場監(jiān)測 129
2.5.3 地應(yīng)力場預(yù)測 133
2.6 小結(jié) 135
3 瓦斯抽采工藝類型 137
3.1 瓦斯抽采概況 137
3.1.1 瓦斯抽采發(fā)展歷程 137
3.1.2 瓦斯抽采的必要性 137
3.2 常規(guī)瓦斯抽采方法 139
3.2.1 瓦斯抽采技術(shù)分類 139
3.2.2 典型鉆孔抽采技術(shù) 144
3.3 水力化卸壓增透抽采瓦斯工藝 146
3.3.1 常規(guī)水力壓裂 146
3.3.2 吞吐壓裂增透 148
3.3.3 水力噴射壓裂增透 151
3.3.4 水力壓沖增透 155
3.3.5 水力沖孔增透 161
3.3.6 其他工藝 163
3.4 小結(jié) 165
4 煤巖體物性特征 167
4.1 煤巖體空隙性 167
4.1.1 煤層孔隙 167
4.1.2 煤層裂隙 185
4.1.3 頂?shù)装辶严?187
4.2 煤的吸附-解吸特性 188
4.2.1 煤層溫度 188
4.2.2 煤層壓力 191
4.2.3 等溫吸附特征 195
4.2.4 含氣飽和度 198
4.2.5 臨界解吸壓力 202
4.2.6 吸附時間 202
4.2.7 理論采收率 203
4.3 煤層擴(kuò)散性與滲透性 203
4.3.1 擴(kuò)散系數(shù) 203
4.3.2 滲透率 204
4.4 水理與力學(xué)性質(zhì) 206
4.4.1 頂?shù)装鍘r石水理性質(zhì) 206
4.4.2 力學(xué)性質(zhì) 210
4.5 小結(jié) 214
5 瓦斯抽采地質(zhì)單元與強(qiáng)化層體系 218
5.1 瓦斯抽采地質(zhì)單元劃分 218
5.1.1 劃分原則及目的 218
5.1.2 抽采地質(zhì)單元劃分 219
5.2 強(qiáng)化層構(gòu)建技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn) 223
5.2.1 煤體結(jié)構(gòu)組合 223
5.2.2 頂?shù)装甯凰��?223
5.2.3 強(qiáng)化層體系構(gòu)建 224
5.2.4 強(qiáng)化層體系優(yōu)選 225
5.3 強(qiáng)化層瓦斯運移產(chǎn)出機(jī)理 228
5.3.1 瓦斯流態(tài)的判別 228
5.3.2 瓦斯運移產(chǎn)出機(jī)理 235
5.4 小結(jié) 242
6 瓦斯抽采地質(zhì)評價 244
6.1 瓦斯抽采地質(zhì)指標(biāo)體系 244
6.1.1 建立的依據(jù) 244
6.1.2 指標(biāo)體系構(gòu)建 245
6.1.3 指標(biāo)體系說明 250
6.2 瓦斯抽采地質(zhì)評價 257
6.2.1 基礎(chǔ)指標(biāo)評價 257
6.2.2 強(qiáng)化工藝優(yōu)選 264
6.3 強(qiáng)化與瓦斯抽采效果評價 267
6.3.1 水力強(qiáng)化影響范圍確定 268
6.3.2 增透效果指標(biāo) 269
6.4 小結(jié) 270
7 瓦斯抽采地質(zhì)圖和工程部署圖編制及應(yīng)用 272
7.1 瓦斯抽采地質(zhì)圖編制方法 272
7.1.1 資料收集與整理 272
7.1.2 煤層瓦斯含量、壓力預(yù)測 273
7.1.3 地理底圖及其內(nèi)容取舍 273
7.1.4 瓦斯信息編繪 273
7.1.5 地面井抽采瓦斯評價 274
7.1.6 瓦斯抽采地質(zhì)單元編繪 274
7.1.7 強(qiáng)化層體系編繪 275
7.1.8 瓦斯抽采地質(zhì)指標(biāo)編繪 276
7.1.9 瓦斯抽采地質(zhì)圖案例 276
7.2 瓦斯抽采工程部署圖編制方法 285
7.2.1 水力強(qiáng)化工程設(shè)計 285
7.2.2 施工壓力計算 289
7.2.3 資料錄取 292
7.2.4 瓦斯抽采工程部署圖案例 292
7.3 中馬村礦瓦斯抽采地質(zhì)分析技術(shù)應(yīng)用 293
7.3.1 中馬村礦抽采地質(zhì)概況 293
7.3.2 27采區(qū)抽采地質(zhì) 296
7.3.3 27011工作面回風(fēng)巷條帶瓦斯抽采工程 297
7.3.4 27011工作面瓦斯抽采工程 300
7.3.5 27021工作面回風(fēng)巷條帶瓦斯抽采工程 302
7.4 新義礦瓦斯抽采地質(zhì)分析技術(shù)應(yīng)用 304
7.4.1 新義礦抽采地質(zhì)概況 304
7.4.2 11090工作面抽采地質(zhì) 305
7.4.3 11090工作面煤巷條帶瓦斯抽采工程 308
7.5 小結(jié) 311
8 研究展望 312
參考文獻(xiàn) 313