Resumen

Los filones de carbón profundos se caracterizan por una gran tensión, una alta presión de gas y una baja permeabilidad. El desastre del gas amenaza seriamente la producción segura de la mina de carbón. La extracción de gas mediante pozos de perforación en el fondo de la mina (GECMBFR) puede reducir la presión y el contenido del gas de la veta de carbón, lo que constituye la principal medida para evitar el desastre del gas. Teniendo en cuenta el efecto Klinkenberg, se establecen las ecuaciones de gobierno de la adsorción/desorción-difusión de gas, la filtración de gas y los campos de tensión dentro de la veta de carbón para formar el modelo de acoplamiento filtración-tensión. Las ecuaciones de gobierno se incorporan a un software basado en elementos finitos para simular numéricamente la migración de gas y la ley de acoplamiento fluido-sólido en la veta de carbón. Sobre esta base, se simula el proceso de extracción de gas bajo diferentes espaciamientos y diámetros de perforación. Se analizaron los efectos de estos dos parámetros clave en la presión del gas de la veta de carbón, el contenido de gas y la permeabilidad del gas. La distancia y el diámetro de las perforaciones se determinaron en 5 m y 0,09 m, respectivamente. En combinación con la situación real de una mina, se analiza comparativamente el proceso de extracción de gas de la calzada del suelo con diferentes esquemas de sección transversal, perforaciones ordinarias y perforaciones combinadas. Los resultados muestran que el efecto de extracción de gas mediante perforaciones ordinarias es inferior al de las perforaciones combinadas con punzonado, y la extracción es desigual y dificulta el cumplimiento de la norma. Se llevó a cabo la perforación hidráulica, y el carbón fue lavado fuera del pozo, lo que amplió el área de contacto entre la pared del pozo y la veta de carbón. La veta de carbón que rodea el pozo de perforación se descarga, lo que mejora la permeabilidad del carbón y acelera la migración del gas hacia el pozo, promoviendo así la eficacia de la extracción de gas. Es más razonable utilizar el esquema de perforación combinada de punzonado cuando se aplica la tecnología GECMBFR.

• Materias:Dióxido de carbono Perforación de pozos de minas Yacimientos minerales Minería Minas y minería Geofluidos
• Subjects:Carbon dioxide Shaft sinking Mineral deposits Mining Mines and mining Geofluids
• Palabras claves:extracción de gas, proceso del gas, veta de carbón, gas de veta de carbón, perforaciones ordinarias, perforaciones combinadas, desastre del gas, calzada del suelo, migración del gas, perforación
• Keywords:gas extraction, process of gas, coal seam, coal seam gas, ordinary drilling boreholes, combined drilling boreholes, gas disaster, floor roadway, gas migration, drilling