【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及煤层增透，特别是指一种针对复杂煤层的物化结合增透方法。
技术介绍
1、煤层增透技术是一种用于提高煤层渗透性和有效开采煤炭资源的方法。在煤炭产业中，传统的采煤方法通常会面临煤层渗透性差、开采难度大、采煤效率低等问题，导致煤炭资源不能充分开采利用。为了克服这些问题，煤层增透技术应运而生。而煤层增透技术的应用实际还需要充分考虑地质条件、煤层特性等因素，现有技术中的增透技术往往缺乏对煤层特性因素的考虑，另一方面，目前常采用单一的增透技术对煤层进行增透，无法达到对复杂煤层的良好增透效果。因此，迫切需要提供一种针对复杂煤层的物化结合增透方法。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种针对复杂煤层的物化结合增透方法。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、本专利技术提供了一种针对复杂煤层的物化结合增透方法，包括以下步骤：
4、步骤1，确定煤层坚固性系数f；
5、步骤2，测试煤层瓦斯压力、钻孔流量和煤层透气性系数λ；
6、步骤3，根据煤层坚固性系数f以及煤层透气性系数λ，对煤层进行初次增透；
7、步骤4，对初次增透后的煤层再次确定煤层透气性系数λ，并根据煤层透气性系数λ确定是否对煤层进行二次增透，重复上述步骤，直至煤层透气性系数λ达到要求，煤层增透完毕。
8、进一步地，所述步骤1具体为通过现场制取煤样，在实验室内通过固定高度释放重锤的方法确定煤层坚固性系数f
9、进一步地，所述步骤2中的煤层透气性系数λ采用巷道单向流量法测定。
10、进一步地，所述步骤3具体为：
11、首先判断所述煤层坚固性系数f，分为以下三种情况：
12、(1)若坚固性系数f＜0.5，再结合煤层透气性系数λ对煤层进行初次增透，具体为：
13、当λ＜0.1，对煤层通过化学改性增透方法进行初次增透；
14、当0.1≤λ＜1，对煤层通过化学改性增透方法和煤层加热增透方法进行初次增透；
15、当1≤λ＜10，对煤层通过化学改性增透方法、煤层加热增透方法和机械振动增透方法进行初次增透；
16、(2)若坚固性系数为0.5≤f＜3，结合煤层透气性系数λ对煤层进行初次增透，具体为：
17、当λ＜0.1，对煤层通过煤层加热增透方法进行初次增透；
18、当0.1≤λ＜1，对煤层通过煤层加热增透方法和化学改性增透方法进行初次增透；
19、当1≤λ＜10，对煤层通过煤层加热增透方法、化学改性增透方法和超声波脉冲增透方法进行初次增透；
20、(3)若坚固性系数f≥3，再结合煤层透气性系数λ，选择合适的增透方案对煤层进行初次增透，具体为：
21、当λ＜0.1，对煤层通过机械振动增透方法进行初次增透；
22、当0.1≤λ＜1，对煤层通过机械振动增透方法和化学改性增透方法进行初次增透；
23、当1≤λ＜10，对煤层通过机械振动增透方法、化学改性增透方法和煤层加热增透方法进行初次增透。
24、进一步地，所述化学改性增透方法是将酸液注入煤层，所述酸液为柠檬酸。
25、进一步地，所述煤层加热增透方法具体为将加热电缆、蒸汽或热导油通过井筒注入煤层，提高煤层温度。
26、进一步地，所述机械振动增透方法具体为利用振动装置或振动工具在井筒中施加机械振动力，使煤层产生振动。
27、进一步地，所述步骤4具体为：对所述初次增透后的煤层再次确定煤层透气性系数λ，如果煤层透气性系数λ＜10，返回步骤3，根据透气性系数λ对煤层进行二次增透，重复上述步骤，直到透气性系数λ≥10为止，煤层增透完毕。
28、与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
29、本专利技术提供一种针对复杂煤层的物化结合增透方法，基于现有的单一传统增透技术的不足，根据实际情况，首先确定煤层坚固性系数f和透气性系数λ，进而根据不同的煤层选择不同的增透方法对煤层进行初次增透，采用不同的增透方法配合，疏通煤层孔隙，增加透气性，避免由于煤层增透方法不适于煤层的坚固性系数f和透气性系数λ，而出现在增透过程中的塌孔堵孔情况。其次，实时监测初次增透后的煤层透气性系数λ，并根据透气性系数λ是否≥10，确定是否对所述煤层进行再次增透，直至透气性系数λ≥10为止，确保煤层增透效果达标，进而为煤矿瓦斯抽采工作提供理论基础。
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1.一种针对复杂煤层的物化结合增透方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种针对复杂煤层的物化结合增透方法，其特征在于，所述步骤1具体为通过现场制取煤样，在实验室内通过固定高度释放重锤的方法确定煤层坚固性系数f，所述固定高度释放重锤的方法具体为：从煤样中选取20～30mm粒径或者1～3mm粒径煤样分成5份，每份煤样重50g；将每份煤样依次倒入圆筒及捣臼内，落锤自距臼底600mm高度自由下落，撞击煤样，每份煤样落锤1～5次；将5份煤样全部捣碎后，倒入0.5mm筛孔的筛子内，筛分出小于0.5mm粒径的煤样，并将其倒入直径23mm的量筒内，测定并记录粉末的高度h，最后根据f＝20n/h计算出煤样的坚固性系数f，其中，f为坚固性系数，无单位；n为每份煤样冲击次数，单位为次；h为每组煤样粉末的高度h，单位为mm；平行测定3组5份煤样，取算数平均值作为最终的煤层坚固性系数f。
3.如权利要求1所述的一种针对复杂煤层的物化结合增透方法，其特征在于，所述步骤2中的煤层透气性系数λ采用巷道单向流量法测定。
4.如权利要求1所述的一种针对复杂煤层
5.如权利要求4所述的一种针对复杂煤层的物化结合增透方法，其特征在于，所述化学改性增透方法是将酸液注入煤层，所述酸液为柠檬酸。
6.如权利要求4所述的一种针对复杂煤层的物化结合增透方法，其特征在于，所述煤层加热增透方法具体为将加热电缆、蒸汽或热导油通过井筒注入煤层，提高煤层温度。
7.如权利要求4所述的一种针对复杂煤层的物化结合增透方法，其特征在于，所述机械振动增透方法具体为利用振动装置或振动工具在井筒中施加机械振动力，使煤层产生振动。
8.如权利要求1所述的一种针对复杂煤层的物化结合增透方法，其特征在于，所述步骤4具体为：对所述初次增透后的煤层再次确定煤层透气性系数λ，如果煤层透气性系数λ＜10，返回步骤3，根据透气性系数λ对煤层进行二次增透，重复上述步骤，直到透气性系数λ≥10为止，煤层增透完毕。
...【技术特征摘要】
1.一种针对复杂煤层的物化结合增透方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种针对复杂煤层的物化结合增透方法，其特征在于，所述步骤1具体为通过现场制取煤样，在实验室内通过固定高度释放重锤的方法确定煤层坚固性系数f，所述固定高度释放重锤的方法具体为：从煤样中选取20～30mm粒径或者1～3mm粒径煤样分成5份，每份煤样重50g；将每份煤样依次倒入圆筒及捣臼内，落锤自距臼底600mm高度自由下落，撞击煤样，每份煤样落锤1～5次；将5份煤样全部捣碎后，倒入0.5mm筛孔的筛子内，筛分出小于0.5mm粒径的煤样，并将其倒入直径23mm的量筒内，测定并记录粉末的高度h，最后根据f＝20n/h计算出煤样的坚固性系数f，其中，f为坚固性系数，无单位；n为每份煤样冲击次数，单位为次；h为每组煤样粉末的高度h，单位为mm；平行测定3组5份煤样，取算数平均值作为最终的煤层坚固性系数f。
3.如权利要求1所述的一种针对复杂煤层的物化结合增透方法，其特征在于，所述步骤2中的...
【专利技术属性】
技术研发人员：邹永洺，付巍，雷云，王金成，赵岳然，迟羽淳，金广东，梁亚涛，苏伟伟，姜明伟，范加锋，闫循强，
申请(专利权)人：中煤科工集团沈阳研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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