开采工艺

开采工艺（精选十篇）

开采工艺 篇1

鸡西矿业集团张辰煤矿189采煤队开采的东二采区2#右二工作面该工作面开采深度670~610米, 走向长570米, 倾斜长150米, 煤层倾角13度, 煤层伪顶为0.82米页岩, 节理较发育, 随回柱放顶后垮落, 煤层厚度为2.65米, 煤层底板1.6米页岩。周期步距为10~15米, 矿压显现较为明显, 上下巷矿压显现为50米。该面采用走向长壁后退式采煤, 全部垮落法管理顶板。

工作面装备MG———132/320W双滚筒采煤机, SGB———630/220刮板运输机, 工作面选用DZ18-30/100外注式单体液压支柱配合HD-JA-600铰接顶梁支护顶板, 下巷采用SGW——40T刮板运输机, 一台SJ-80胶带输送机, 双向割煤循环进度为0.6米。

煤层开采主要技术问题:2#层是东二采区的主力煤层, 煤层厚度2.65米, 由于下部为煤质页岩夹煤线极难分选, 煤层发热量为3000多卡, 影响煤质, 为了提高煤质, 减少运输环节, 把采高降为1.5米, 采全煤不采全高, 发热量达到5500大卡。决定采用采上部纯煤1.5米, 留底开采, 煤层顶板为复合型顶板, 根据2#以往的开采实践经验, 在软底开采条件下, 主要存在以下几个问题上:a.顶板极易冒落, 不利于顶板的管理;b.支柱易钻底, 造成排柱距不均, 初撑力不够, 回柱困难;c.由于冒顶造成煤炭含矸率高, 煤质不能保证;d.工作面来周期压后, 机道顶板出现台阶下沉。影响回采速度。

2 解决问题的办法:

支护方式确定:

工作面采用四排五柱配合HDJA-600铰接顶梁进行管理顶板, 工作面柱排距为0.6×0.65米, 计算支护密度为3.78。使用超前挂梁和每五个号使用2.4米∏长钢梁进行支护顶板。减少机道顶板悬露面积, 有利于机道顶板的管理。

在工作面在回采过程中, 周期来压及工作面长时间停机及工作面出现台阶下沉, 采用了工作面每隔5个号上一组堆集并穿铁柱鞋、上戗柱等方法。但是收效不明显。工作面每到周期来压, 顶底板移近量为0.6米, 影响工作面回采危胁安全。

软底管理:由于软底开采, 极易出现支柱钻底么阶下沉等现象。顶底板移近量大, 由于工作面顶板压力大, 支护强度不够, 每当周期来压时, 工作面出现台阶式下沉, 最大下沉量为0.5米, 虽然采用支柱穿铁鞋等方法, 下沉量也不0.3米到0.4米, 给回采带来困难, 产量始终在1.3万吨徘徊。为解决工作面顶板下沉, 工作面使用ZQ———14/1200液压切顶支柱, 其主要性能为支柱工作阻力为1200KN, 初撑力为620KN, 推拉千斤顶推力为155KN, 千斤顶伸缩量为900mm。工作面面长在150米, 每6米使用一台, 工作面自从使用以来, 台阶下沉量减少, 由原来的0.5米, 降至0.05米。切顶支柱一是切顶郊果好, 支撑强度大。二是推溜功能较推溜器效果强。

3 结论

采用ZQ-14/1200切顶支柱后, 工作面没有出现台阶下沉, 工作面柱排距由原来的0.6米×0.65米改为0.6米×0.75米, 改四五排管理为四排点柱管理顶板。工作面由原来的230#减少30#为200#, 节省工资2.5元/棵×230#=575元/循环。每月节省支柱租赁费 (30×5+200) ×31=10850元。减少员工的劳动强度。工作面的产量由原来的月产1.3万吨, 提升到月产3.5万吨以上, 每月节省工资费用为9.4万元。每月为矿增加收入2.2万吨×300元=660万元。东二2#右二工作面通过采用新支护装备, 合理改变工作面支护方式, 即减少了员工的劳动强度, 又为企业减少了各项费用。能够在软底开采条件下达支高产目的, 提高企业的经济效益。

摘要：软底开采影响着煤炭的安全, 软底开采、复合型顶板破碎易冒落, 安全生产和煤质无法保证, 通过合理采用新支护解决了煤层软底开采的问题, 给企业创下了较好的安全经济效益。

开采工艺 篇2

一、-1212（21）工作面基本情况

1、井下位置与四邻关系

该工作面位于中山背斜东翼，-121采区南翼，上以-1212（21）风巷为界，下以-1212（21）机巷为界，南以-1212（21）开切眼为界，北以-121一甩联络巷保安煤柱为界。工作面北相邻-121采区皮带下山、回风下山、轨道下山。

2、工作面长特征：（1）走向长度：860米；（2）倾斜长度：130米。

（3）煤层厚度：0.65—1.1米，平均0.875米。（4）煤层倾角：26°—32°，平均29°（5）煤层顶、底板情况：

顶板为砂质泥岩夹数层煤线，含苏鉄衫化石。-121采区南翼K21与K22煤层层间距较薄，只有1.8-2.0米，在K22煤层开采时，破坏了约0.4米左右K21煤层顶板，导致现K21煤层顶板只有1.4米左右，并且在施工K22煤层巷道时在巷道底帮局部揭露出了K21煤层。现顶板厚度1-1.4米。底板为砂质泥岩，灰色，间夹泥质粉砂岩。且有0.1-0.2米厚伪底，伪底为砂质泥岩夹煤线。

3、煤炭可采储量：132063吨

二、-1212（21）开采工艺选择

方案一：MG110/ 265-BWD型采煤机+SGZ630/220型刮板输送机+ZY2600/07/16型支架

根据三机配套及工作面实际情况工作面采高确定为1.1米，割煤机切深0.6米。

循环产量：115吨。月产量为13800吨（根据我矿使用情况每天割煤5刀，月循环率80%计算所得）。

优点：

（1）此工艺切割较浅，切深只有0.6米，割煤后空顶面积小，有利于顶板管理。

（2）人员不进入机道清收浮煤，工人劳动强度底，并且便于安全管理。

（3）割煤机为双滚筒，可根据煤层厚度调节采高。

（4）割煤机为双滚筒，进到采用斜切式进刀，/机、风巷昨缺口距离短。减少劳动强度。

缺点：支架无防滑功能，需增加防滑油缸。

方案二：MG200/ 245-TDB型采煤机+SGZ630/40型刮板输送机+ZY2600/65/13型支架

根据三机配套及工作面实际情况工作面采高确定为1.00米，割煤机切深0.8米。

循环产量：147吨。月产量为10500吨（根据我矿MG100/130-TDB型采煤机使用情况每天割煤3刀，月循环率80%计算所得）。

优点：切深大，循环产量高。缺点：（1）人员需进入机道清收浮煤，劳动强度大，安全管理难度大（人员防滑、防飞矸、防漏顶）

（2）割煤机为链牵引，对牵引链无有效的监测手段，牵引链断链引起事故。且根据现场条件牵引链两头固定麻烦。

（3）上行割煤过程中不能实现平行作业，工序时间长。（4）割煤机在下缺口进刀和紧链时，牵引链需固定和防滑处理，耽误工序时间。

（5）根据工作面实际情况，工作面采高为1.05米，需留顶煤，导致浮煤清收量增大。

（6）割煤机切深大，对顶板管理难度大。

煤层气开采工艺技术 篇3

关键词 煤层气;开采工艺;排水采气;压裂 ECBM技术

1 前言

煤层气是煤层中所生成的以甲烷为主(甲烷含量一般为90％-99％)的天然气，也是人们常叫的瓦斯气。

我国煤层气总资源量约为36．8x10 2m3。由于我国的天然气缺口将长期存在，据预测，到2015年天然气产量加上天然气的进口量，与需求相比缺口达500x108m3，左右。煤层气是补充这个缺口的重要非常规气源。中国2008年煤层气产量50x108m3，纯煤层气产量5xl0 8m3。目前，纯煤层气开发生产能力约20x108m3，按"十一五"计划，2010年煤层气产量达到100x108m3，煤层气利用量80xl0 8m3，2020年产量达到400xl0 8m3。2009年4月，中国政府又确定新的目标，大力发展安全、环保的煤层气作为煤的替代品。

2 煤层气开采工艺技术

当前，在全世界的煤层气工业界，已大量采用的成熟开发方式是压力衰竭法。即利用不同方法使煤层中的气体压力降低，随着气体压力的降低，煤层气由吸附态经过解吸变为游离态。游离态煤层气通过各种裂隙(缝)流人煤层气井，直至煤层中气体压力很低。压力衰竭法包括地面垂直井、采动区井(GOBWELL)、煤矿井下水平井等开采方式。这3种方式在我国都不同程度地被采用。由于技术进步，现已出现了注气(N2、CO2)增产、羽状水平井等先进的煤层气开发方式，可以大大提高煤层气的采收率；这些技术目前仅在美国、加拿大等少数国家的局部地区进行过试验，尚未被大规模采用。基于这些情况，当前我国煤层气资源评价所依据的现今开发技术是压力衰竭法，以地面垂直井为主要开采方式。

2.1 开采机理。煤层气的开采机理与常规储气层有本质不同。赋存于煤层中的天然气有3种状态，即游离状态、吸附状态和溶解状态，实际上很少有或没有游离气。煤层中绝大部分裂缝空间被水饱和。即使有一些游离气，其中大多数也吸附在煤的表面。

当煤层压力降至煤层气解吸压力临界值时，煤中被吸附的CH 开始与微孔隙表面分离，叫做解吸。由于割理中的压力降低，解吸作用也可在煤层的割理一基质界面上发生。解吸的气体通过基岩和微孔隙扩散进入裂缝网络中。再经裂缝网络流向井筒。

对应煤层气的开采机理，煤层气井生产也有3个生产阶段。

第l阶段为脱水降压阶段。主要产水，生产时间可能几天或数月；

第2阶段为稳定生产阶段。产气量相对稳定，产水量逐渐下降，一般为高峰产气阶段；

第3阶段为气产量下降阶段。此阶段随着压力下降，产气量下降，并出少量水或微量水。

这3个阶段是连续的过程。随着时间的延长．由井眼沿径向逐渐向周围的煤层中推进，这是一递进过程。脱水降压时间越长，受影响的面积越大，CH4解吸和排放的面积也越来越大。煤层CH 产量常呈负的下降曲线，即"产量逐年增加"，通常3～5年达到最高产量，然后逐渐下降而持续很长时间，这一阶段开采期达到10多年至20年不等，甚至有的开采30多年仍可生产。

2.2 煤层气的开采施工技术简述

2.2.1 洗井。洗井是在完井之后或在压裂前进行。目的是清洗完井后留在井筒的各种碎屑物。如煤粉、泥岩和页岩等岩屑、残留水泥等，以避免这些碎屑物对地层造成损害。

洗井方法包括清水洗井和高速气流洗井。清水洗井分正洗与反洗。高速气流洗通常用空气或氮气，也有正洗与反洗之分。

2.2.2 排水采气工艺技术

煤层气排水采气要求：

(1)排液速度快，不怕井间干扰；

(2)降低井底流压，排水设备的吸液口一般都要求下到煤层以下；

(3)要求有可靠的防煤屑、煤粉危害的措施。

目前开采煤层气排水的方法为有杆泵法、电潜泵法、螺杆泵法、气举法、水力喷射泵法、泡沫法、优选管柱法等。

2.2.3 煤层气开发地面设备。煤层气井一般是在较低的井底压力条件下采气。在完成人工举升排水之后，还需要一整套地面设备，包括气、水分离设备和集气增压设施等。

从井中采出的气体到达地面之后，压力一般不足1.5大气压，需要采取低压采集、脱水、高压输送方式才能将气体送到用户。

低压采集系统一般包括一个脱水分离器，一个压力控制器，一个水蒸气分离器，一个装有标准压力补偿器的涡轮流量计，一个泄压安全阀。该系统将低压气体输送到中央增压压缩站，将压力增至2.0-3.4MPa。被压缩的气体经过脱水器后，气体中的蒸汽含量降低，获得的干燥气体通过输气管线供给用户。

2.2.4 排水采气方法的优化选择。为了使煤层气开采获得较高的经济效益，应根据区域水文地质条件。预测产水量．然后优化选择排水采气方法及其设备。选择要求；

(1)气井的产水量变化大，早期会产出大量的水，往后产水量相对减少．甚至很小。所选用的排水采气方法应兼顾前后期变化，适用范围较大；

(2)必须满足在最小井底压力下采出最大水量的要求，以保证在尽可能短的时间里，将储层压力降到解吸压力以下，使气井尽早产气；

(3)提高采收率，降低煤层气生产成本。

3 结论及总结

(1)煤储层和常规砂岩储层有许多不同，这就决定了各自的开采工艺也有许多不同之处：

(2)煤层气井生产分3个阶段，一是脱水降压阶段；二是稳定生产阶段；三是气产量下降阶段；

(3)煤层气的开采，约96％的都需要进行压裂等增产作业处理：目前推荐采用的压裂液有活性水、线性胶及冻胶；支撑剂则最好先选用小粒径支撑剂，而后再加入大粒径支撑剂；

(4)煤层气开采将是未来能源的新增长点，因此，应积极开展煤层气开发工艺技术的研究；

(5)压裂是煤层气开发中的必要增产措施，根据其特殊要求，应及早对煤层气压裂用液、添加剂和支撑剂进行研究；

(6)加强施工后管理工作，确保效果不打折；

(7)继续做好增注工艺的研究工作，储备一些其它新工艺。确保增注后有效期较长。

参考文献

［1］ 刘银仓，向素丽等．煤层气压裂工艺技术研究及应用．断块油气田，l998，5(5)：54～56

开采技术与工艺发展 篇4

1 现阶段我国的开采技术及工艺

1.1 集约化的煤矿开发设计技术

随着科学技术的不断发展, 我国的煤矿开采的技术与工艺水平也在不断的提高。现阶段, 我国大部分的煤矿生产企业都已经在煤矿开采作业中普遍的应用了集约化与自动化煤矿生产技术。并且在一些环境条件较为适宜的地区, 已经实现了一井一面的集约化煤矿生产模式, 就算是在环境条件较为恶劣的地区, 人们也在用多井生产的模式努力实现着生产的集约化[1]。集约化生产模式在煤矿开采作业中的利用对于简化煤矿生产流程、减少地面设施, 提高煤矿企业的施工管理水平都具有十分重要的作用和意义。

1.2 短壁开采施工工艺

现阶段, 为了满足社会生产与生活对煤炭能源的需求, 我国的煤矿开采规模不断扩大。然而我国长壁开采煤炭资源的大量锐减, 所以现阶段的煤炭开采集中在煤炭的边缘地带, 此时, 短壁开采施工工艺派上了很大的用场, 在煤矿生产中占有着举足轻重的重要作用。不断开发出能够进行横轴与纵轴切割方式互换, 用于半煤岩巷道掘进和煤巷快速掘进的掘进机短壁开采离机遥控操作系统、连续运输系统以及短壁工作面通风安全系统等, 不但能够满足煤炭企业短壁开采的生产需求, 又能够有效的提高煤炭开采的掘进速度, 可谓是一举两得[2]。

2 现阶段我国开采的主要方法

2.1 伪倾斜柔性掩护支架采煤法

伪倾斜柔性掩护支架采煤法的工作原理十分简单。采煤工作人员借助掩护支架将煤矿生产的工作区域与采空区域隔离开来, 这样一来就有效的使煤矿生产的顶板管理工作得以简化, 并且为工作人员营造了安全的生产环境, 极大的降低了劳动力的负担。此种采煤方法的主要特点是, 能够有效的减缓煤矿开采工作面的倾斜角度、正常工作面的长度。在开采2m~6m的稳定煤层, 并且煤层的厚度变化程度较小时, 此种采煤技术应用的较为广泛。而往往工作面煤层区段的高度决定着此种采煤方式煤倾角的大小、倾斜的变化情况以及采煤的技术条件。一般来说, 30m左右的煤层具有较为良好的赋存条件, 当构造较为简易时, 40m~60m的煤层也能拥有较好的煤炭赋存量[3]。

2.2刨煤机采煤法

通常来说, 人们利用抛煤机技术来对特薄型的煤层进行开采刨煤机是用于特薄煤层开采, 最小的煤层开采厚度可以低达0.6米。人们利用将刨煤机导轨与附件一同焊接在PF4工作面输送机上的方式来实现对特薄煤层的稳定、高效开采。并且此种组合方式在发生故障时, 能够进行快速的修复, 从而能够有效的保障煤矿开采的效率。通常来说, 刨煤机的上部导轨能够快速进入上部与下部刨链, 并且结构钥会有效的对刨煤机的底部导轨进行加固。刨煤机采煤技术在煤矿开采与生产中的利用不仅能够有效的防止粉尘的产生、提高煤矿生产的产量、还能够利用水平控制系统很好的对起伏变化较为明显的煤层进行控制, 确保煤炭生产的顺利进行。

2我国开采技术及工艺的未来发展趋势

随着我国采煤工艺技术的不断更新与发展, 我国煤炭开采各个环节的工艺与技术也发生了一系列的变革。我国当前煤炭技术应用水平与煤炭工艺理论研究的不断深入, 我国的煤炭生产技术工艺也会获得进一步的更新与发展, 下面, 笔者将对我国煤矿开采技术及工艺的未来发展趋势进行分析。

2.1 壁式体系采煤技术

壁式体系采煤技术能够实现煤矿的连续性生产, 不仅具有单产量高, 工作效率较高的优点, 而且还具有煤炭采出率高、实用性极强的特点, 十分适合我国煤矿赋存条件繁杂、开采条件复杂的特点, 对于我国煤矿产业的进一步发展具有重要的作用与意义。因此在未来, 我国的煤矿开采技术将主要以壁式体系采煤技术为主, 研发出适合各种煤矿赋存与开采条件的长壁式煤矿开采技术。对我国已探明的煤矿矿井来说, 现阶段, 我国的重点煤矿矿井缓斜煤层煤矿的可开采储量与开采产量都在85%左右, 而这些煤矿矿井的综合采矿率还没有达到50%, 因此, 在今后的煤矿开采中, 长壁综合煤矿开采技术应该是未来的主要发展方向。

2.2 深矿井开采技术

深矿井开采技术有五种, 即煤层开采的矿压控制、冲击地压防治、井巷布置、瓦斯及热害治理及深井通风。而为了更好的提高我国的煤矿生产效率, 促进煤矿产业的进一步发展, 未来我们还需要进一步加强对于深矿井开采技术的研究, 以研制出与深矿井高产、高效开采相关的配套生产技术, 提高煤矿企业对于深矿井围岩状态与应力场分布的分析能力, 从而有效的提高煤矿开采的效率, 能够在较为恶劣的深井工作环境条件下完成深井开采作业, 提高煤矿生产的效率[4]。除此之外, 相关深矿井研究人员还需要加强对深矿井开采中热害的治理研究, 从而有效的保障深矿井开采作业的安全性与可靠性。

2.3 煤炭地下气化技术

作为一种较为特殊的煤矿开采技术, 煤炭地下气化技术就是有控制的把处于煤层底部的煤炭燃烧, 并且在这一过程中利用煤炭的热化学反应来生成可燃气体的过程。该煤矿开采技术的主要优势是, 成本低、煤矿开采效率高、煤矿生产的周期短。在煤矿开采作业中, 煤炭地下气化技术主要适用于那些地质条件较为复杂、劣质煤较多的煤矿矿区。

3结论

煤矿作为我国重要的资源能源, 对于社会的正常发展与社会生产生活水平的进一步提高都具有重要的作用与意义。本文主要对煤矿的开采技术与煤矿的工艺发展进行了详细的分析与研究, 以期能够进一步促进我国煤矿开采技术与工艺的进步, 推动我国煤矿开采事业的快速发展。

摘要：随着科学技术的发展与经济水平的提高, 我国社会生产与生活领域对于煤炭资源的需求量也越来越大。然而, 老旧的煤矿生产技术与工艺在很大程度上限制了我国煤矿开采事业的进一步发展强大。本文将主要对煤矿的开采技术与工艺及其发展进行分析与研究。

关键词：开采技术,开采工艺,发展

参考文献

[1]王浩.采煤方法选择之我见[J].科技信息:科学教研, 2009, 12 (3) :12-13.

[2]付崇禹, 高海涛.生产矿井采煤方法选择及影响因素分析[J].知识经济, 2011, 13 (1) :25.

[3]齐俊德.采煤方法的合理选择及实践[J].矿冶, 2010, 12 (3) :46-47.

开采工艺 篇5

【关键词】极近距离；低煤层；开采技术

【中图分类号】TD823

【文献标识码】A

【文章编号】1672—5158（2012）10-0209-02

一、引言

从2010年开始，同煤四老沟矿的主要开采煤层已集中在14-3#层，301盘区和303盘区成为主要生产盘区。由于14-3#煤层与14-2#煤层之间的层间距较小，其中301盘区仅为0.8～11m，又由于301盘区的煤层厚度较薄，一般在0.8～2.5m之间，平均1.5米左右，基本属低煤层。

对于在这样的极近距离下开采低煤层在我矿还尚属首例，在国内其它地方也较为少见。因此，为了切实做好我矿极近距离下的低煤层设计开采工作，解决好在开采过程中遇到的各种问题，所以，对这一重要课题进行立项研究。

二、主要研究内容及解决问题

从2010年10月至2012年3月，我矿先后对位于14-3#层301盘区的8118、8116与8114三个极近距离下低煤层工作面进行了实践开采。这三个工作面的基本情况及选用设备见下表：

8118、8116、8114各工作面基本情况

从对这三个极近距离下低煤层工作面的开采设计到开采实践，我们主要研究解决了以下几个方面的问题：

（一）采煤方法

依据14-3#层301盘区煤层赋存相对稳定、煤层倾角小及地质构造比较简单等条件，故本盘区极近距离下的低煤层工作面均选择采用走向长壁后退式综合机械化采煤方法，用MG200／456-WD型双滚筒摇臂式电牵引采煤机（后来在8114工作面开采过程中更换为MG250／560-WD型采煤机）落煤、装煤，用SGZ-764／400型可弯曲刮板输送机运煤，用ZYB4400-8.5／18两柱掩护式支架维护工作面顶板。采用自然垮落法结合人工强制放顶管理采空区顶板。采高1.4～1.7m，当煤层厚度小于1.4米时，沿顶刹底开采；当煤层厚度为1.4～1.7m时，见顶见底开采；当煤层厚度大于1.7米时，沿顶留底煤开采，循环进度0.7m。

（二）顶板管理

1、正常工作时期顶板管理

（1）工作面支护

工作面采用ZYB-4400／8.5／18掩护式支架维护工作面顶板。

（2）采空区顶板管理

在工作面开采后，采空区顶板管理采用自然垮落法结合人工强制放顶来管理采空区顶板。2、特殊时期的顶板管理

（1）来压前顶板管理

在来压期间，要将工作面内的液压支架升紧，达到初撑力。对两顺槽巷要观察好压力的显现情况，根据实际情况进行加强支护。

（2）停采前顶板管理

在工作面停采前，要根据实际睛况，制定专项支护措施。

（3）过断层及顶板破碎时期的顶板管理

在工作面遇到断层时，要根据实际情况，制定相应的过断措施，做好顶板管理工作。

工作面顶板破碎时，要采取擦顶移架方式进行移架，在保证采煤机不割前探梁的前提下尽量缩小端面距，并采用及时支护方式。

3、头尾端头的顶板管理

工作面头、尾端头支护采用特殊液压支架及单体液压支柱来共同维护顶板，本工作面特殊液压支架为ZZS5600／1.4／2.8型支撑掩护式支架，一共2架，头尾各一架。在头、尾的第一架液压支架与其所对应的巷帮问支设一排带金属柱帽的单体柱，单体柱要支在巷帮与支架的中间，柱帽采用0.6米长的工字钢，垂直于巷道布置，单体柱要支在柱帽的中间，柱距为1.4米。此排单体柱从头、尾端头液压支架的切顶线处（此处单体柱即为关门柱）开始，一直布置到工作面煤壁处。

4、工作面运输巷、回风巷的顶板管理

（1）巷道原始支护

针对本层与上层层间距较薄这一特殊情况，在设计工作面运输巷和回风巷时就采用了内错式布置，即两巷分别内错上层工作面两巷10米的距离，以减少两巷的受力状况，并规定两巷必须使用机掘施工工艺进行掘巷，同时分别根据与上层层问的薄厚采取不同的支护方式，具体如下：

锚栓支护

当14-2#层与14-3#层层间距小于2m时，采用1.7m锚栓支护，当14-2#层与14-3#层层间距大于2m时，采用2m锚栓支护。

锚索支护

当14-3#层与14-2#层层间距达到6.5m以上或上覆14-2#层为实体煤时，采用6.3m长钢绞线的锚索支护。

锚索吊钢梁支护

当上覆为14-2#层采空区，且14-3#层与14-2#层层间距在4m-6.5m时；采用不同长度钢绞线的锚索以外角与水平65°保证锚固端在巷道两侧煤柱顶板稳定层打设，吊2.8m长的11#工字钢梁。

工字钢棚支护

当上覆为14-2#层采空区且14-3#层与14-2#层层间距在4m之下，采用矩形工字钢棚支护。工字钢棚采用11#工字钢，梁长3.4m，腿长2.5m，棚距1m，每架使用6根拉条，顶两根、帮各两根，拉条规格为φ14XllOOmm，每架使用6块刹顶板，顶6块，用木楔和顶刹紧背牢，刹顶板规格为：长×宽×高=1.1m×0.25m×0.05m。

（2）巷道特殊段支护

巷道开口时提前在开口处打设锚索吊工字钢梁，并加固了开口左右5m范围内的支护，使之紧固有效，同时开口5m巷道岔口、巷帮打锚栓、金属网护帮。

在进入14-2#层采空区停采线前10m，后50m范围内进行了加强支护，永久支护前10m范围内为间距1m的锚索吊钢梁支护，后50m范围内架设棚距0.5m的工字钢棚。

当巷道局部顶板有淋水处，则采用打锚栓上钢带，并在打锚栓上钢带前必须全顶板铺设双层金属网，金属网规格：长3.8m，宽1.2m，网与网搭接长度0.2m，间隔0.3m用14#钎丝双股拧紧，然后再上钢带紧固维护顶板，保证顶板的完整和稳定性。

（3）两巷在开采过程中的支护

在工作面开采过程中，对两顺槽巷要使用带帽单体液压柱进行超前加强支护，柱帽为0.6m长的矿用工字钢，柱帽垂直巷道布置，并设防倒防坠装置，有编号管理。其中皮带运输巷要超前工作面煤壁20m支设两排带帽单体柱，分别支在转载机边缘两侧，靠非工作面侧的一排距转载机边沿0.5m，靠工作面侧的一排距转载机边沿0.7米，柱距均为1.2m。轨道回风巷要超前工作面煤壁30m支设两排带帽单体柱，分别支在巷道中心线两侧0.9m处，柱距1.2米。

超前支护随工作面的推进前移，始终保持规定的距离。

当两巷顶板破碎时或出现压力增大现象时，及时根据实际情况采取有针对性的加强支护措施。

（三）防灭火技术

由于14-3#层与上层即14-2#层的层间距最薄处仅为0.8米，采空区不可避免地要与上部14-2#层塌通，由于我矿井为压入式通风矿井，所以就会不可避免地出现漏风现象；同时，在14-3#层顶板塌落的过程中，受14-3#层工作面的采动影响，已垮落的古塘将再次垮落，可能造成上覆14-2#层古塘浮煤随着14-3#层的垮落再次飞扬，使浮煤受氧化面积增大，给古塘浮煤自燃造成极大的隐患。

为解决这一问题，经过多方调查和分析研究，决定采取下面两种防止古塘自燃防灭火方案：

1、采用均压通风系统

均压通风系统的主要原理就是在所采工作面的回风绕道处安装两台同等能力风机（一台备用），将工作面回风抽向专回巷，以减少进风与回风的压差，从而有效地减少向采空区漏风，达到防止古塘浮煤自燃的目的。

2、向采空区喷洒氯化镁气雾阻化剂

向采空区喷洒氯化镁气雾阻化剂主要是利用氯化镁气雾阻化剂的灭火原理，在漏风通道入口设置雾化器，并将阻化剂变为阻化汽雾，然后在工作面端头及工作面中部向采空区喷洒，阻化汽雾就会以漏风为载体，向采空区漂移，随着漏风风流的漂移落在煤体表面，从而起到阻化防灭火的作用。

（四）极近距离下低煤层工作面停采位置的选择及停采时的施工工艺

（1）停采位置选择

由于本层所采工作面与上层的层间距较小，工作面顶板从开切眼向外逐渐变薄，至设计停采位置时顶板厚度仅有1米左右。所以如果将工作面停在该处时，就会给停采时的支护工作造成难以克服的困难，因为补强式支护因顶板薄不能进行；支撑式支护受撤设备工作影响，也无法进行。而如果将工作面选择在顶板较厚处就停采，又将造成大量的煤炭丢失，严重地浪费了煤炭资源。

最后，根据这些实际情况，决定将工作面的停采位置选择在上覆14-2#层留设的煤柱下方，这样一来，既可以多出煤炭，提高煤炭资源的回收率，又可以充分的进行停采支护，保证工作面撤退期间设备及人员的安全。

（2）停采支护

根据本层属低煤层工作面，采高低，相对压力较小，又因为停采位置是在上覆煤柱下，顶板比较稳定，所以工作面在停采时，选择采用4排63米长的单眼锚索配合两端头局部采用63米的三眼锚索组进行支护工作面顶板和两端头顶板。

三、结束语

通过对8118、8116、和8114三个工作面的开采研究与实践，我们基本上掌握了极近距离下的低煤层开采的各项技术及施工工艺，而且从对这三个工作面开采过程中的应用情况来看，该项技术已基本成熟。

今后，随着我集团公司及全国其他煤炭企业的一些老矿井的煤炭资源的进一步开采，相对条件较好的煤层将会逐渐采完，而极近距离下的低煤层开采必将会成为这些矿井的重要选择。所以该研究成果对于提高我国煤炭资源的回收率以及延长矿井的服务年限都具有重大意义。

参考文献

[1]周启为，王村矿极近距离煤层开采技术《煤炭科学技术》2006年03期

[2]张青松、李卫军，极近距离煤层开采自然发火规律及火灾防治技术，《煤矿安全》2010年第09期

油气开采新工艺研究 篇6

针对老区采出程度高、综合含水高、产量递减快、稳产难度大等诸多困难, 河南油田采油工艺研究所完善配套钻采工艺新技术, 改善油田老区开发效果, 提高科技投入产出比, 使科技发挥了显著的增效作用。

(1) 配套应用改善注水结构的新技术, 减少无效注水, 增加低渗层的注水量, 提高注水效益。在这方面, 该所开展了“区块整体深度调剖技术”、超细水泥封堵技术等科研项目的研究。这几项配套技术主要是通过调整地层剖面, 控制无效注水, 提高注水的利用率, 日前河南油田已开展现场试验12口井。从现场应用效果看, 都取得了重大进展。其中“区块整体深度调剖”工艺技术在5口井整体实施, 累计注入调剖剂2万立方米, 该区块产量自然递减由22%下降到12%, 折算增油4200吨, 降水1.7万立方米。

(2) 加大机械采油技术的精细研究力度, 配套改善产液结构的工艺技术, 降低油井无效产水。针对油田生产单位需要, 该所开展了机械找堵水技术、分抽混出泵采油技术等6项技术的科研攻关, 很好地解决了机械采油工艺技术方面的难题。

其中, 机械找堵水技术能解决地质技术人员掌握油层能量时作业量大、占产时间长的问题, 能对任意层进行调换找水、堵水, 大大减少作业工作量和油井占产时间, 避免了油层的自身干扰, 且操作简单, 经济可靠, 现场试验9口井, 降水7000立方米, 减少作业16井次, 深受生产单位技术人员欢迎。

分抽混出泵采油技术是利用分抽混出泵进行采油, 能够使两个不同能量层位的液体在不被干扰的情况下被采出, 提高了采油速度, 增加了单井产量。该技术2007年在河南油田现场应用15井次, 增产原油4500吨。该模式促进了科技成果向生产力转化, 形成了该所与生产单位的“双向互动、利益共享”的新型关系, 生产单位高度重视科技成果的有偿推广应用, 成立了相应的协调机构, 为加快科技成果转化推广铺平了道路。

(3) 完善低渗透油藏和稀油老区压裂改造配套技术, 进一步提高压裂工艺水平和有效率, 拓宽老区压裂改造范围, 为增产增效提供技术支持。针对老油区地层状况, 该所科研人员开展了4项压裂工艺技术研究, 形成了适合高含水开发后期压裂配套技术, 拓宽了压裂技术的改造范围, 同时完善配套了压裂现场质量控制体系, 提高了压裂施工质量, 压裂技术增产效果进一步提高。如在安66井压裂后自喷, 日产油38.6吨。该所研究的压裂新技术现场实施29口井, 有效率由原来的83%提高到92%, 累计增产原油6900吨。

2 采油新技术研究

近几年来, 河南油田油气勘探开发实施的是稳定老区、开拓外部新区之策。老区勘探不断有新发现, 取得了老区稳产的物质基础, 然而, 老区新探明的油气储量, 大多是复杂小断块的稠油油藏, 上产困难重重。

(1) 稠油新区隔热注采工艺技术。

河南油田采油工艺研究所针对新区上产开发需要, 积极开展采油工艺新技术研究, 为新区上产提供了强有力的技术支撑。首先, 新庄油田是河南油田增油的新战场。该油田属于复杂小断块稠油油藏, 由于地层胶结疏松, 开发时急需解决隔热注汽的难题。该所集中精兵强将, 组成了跨专业、跨部门的联合攻关组, 在科研管理、经费和技术人员配备上给予充分保障。经过半年的联合攻关, 突破了“稠油新区隔热注采工艺技术”重大技术难题, 从根本上解决了困扰新庄油田高温高压注汽管柱的密封问题, 使新庄、杨楼油田1250万吨的储量得到有效动用。截至目前, 新庄、杨楼油田已经生产原油2.1万吨。利用预应力固井工艺新技术, 在新庄、杨楼等地区现场施工88口, 创直接经济效益1730万元。

(2) 低孔低渗特殊油气藏增注技术。

针对张店、宝中等新区油田地层压力保持水平低、注水困难、油井自然递减快的难题, 该所开展了“低孔低渗特殊油气藏增注技术”研究。经过科研人员一年来的努力攻关, 该技术取得较大突破, 现场试验6口井, 增注水量7800立方米, 为扭转新区块疑难区块欠注严重的被动局面, 提高整体开发效果奠定了基础。

3 优化工程设计方案, 从源头降低原油生产成本

科技对油气开发生产的有力支持, 既要表现在原油产量的稳定和增加上, 也要表现在生产成本的节约上, 是综合效益的体现。

河南油田采油工艺研究所承担着油田钻井、采油工程、压裂、调剖施工等方案的设计和编制工作。 按照战略成本管理的理念和成本源头节约的思路, 该所在方案设计中贯彻降本减费原则, 充分利用新技术、新方法、新观念, 优化方案设计, 避免了无效支出, 降低了原油生产成本。首先, 在新庄油田开发的设计方案中, 采用该所研究的普通油管隔热注采工艺技术, 与采用其他油管注采工艺管柱相比, 成本低、投资小、经济适用, 每口井可节约21.4万元的隔热油管及配套工具投资。目前在现场应用的49口井中, 节约投资1050万元。其次, 在钻井工程设计方面, 通过对钻机优选, 将稠油井一般钻机改用小型钻机, 使钻井单位成本平均下降300元/米。2007年, 按钻井总进尺12.2万米计算, 可节约成本3660万元。第三, 在压裂施工设计过程中, 结合井网布局, 优化工艺参数, 设计压裂施工方案, 提高了措施有效率。2007年, 在安棚油田压裂过程中, 该所通过参数优化, 节约投资460余万元。

4 结语

二次开发是老油田在一次开发达到极限状态或已达到弃置条件时, 采用全新理念, 应用二次采油技术, 重新构建老油田新的开发体系, 大幅度提高老油田最终采收率, 最大限度地获取地下石油资源的一种高效开发方式。从动用储量和年产油量来看, 老油田仍是油田开发的主体, 老油田高含水期仍蕴藏着很大的开发潜力, 应用二次采油等新技术对老油田进行二次开发, 老油田的价值将得到不断提升。

从河南油田的开发状况来看, 不论是油田开发的认识、观念、技术、管理, 还是开发年限、生产指标及产生的经济效益, 老油田二次开发确实是一个新的重大课题, 要着力推进这项系统工程, 进一步深化对老油田剩余油分布的精细认识, 以提高采收率为目标, 转变经济增长方式, 实现石油资源的高效开发和最优化利用。

参考文献

[1]刘富强, 姚鹏翔, 张礼刚, 刘泽民, 倪江权.氟硼酸深部酸化技术在石南油田中的应用研究[J].石油与天然气化工, 2007.

[2]李丽, 纪振云, 迟成亮.低渗透油田选择性酸化解堵剂研制[J].钻井液与完井液, 2007.

[3]谢菲菲.玉门老君庙油田二次开发先导试验成功[N].中国石油报, 2008.

[4]丁建国.创新带来油田风光无限[N].中国石油报, 2007.

[5]聂锐利.大庆油田动态测井地面数字化技术研究与应用[D].中国地质大学 (北京) , 2006.

稠油开采工艺的技术论述 篇7

1 稠油对潜油电泵运行影响

近年来, 世界各国原有产量不断下降、油价不断升高, 各个领域对于石油的需求量大幅上涨, 稠油逐渐成为石油工业开发利用的重点。稠油的API重度≤ 22.3 度, 水粘度约1MPa.s, 原油粘度1MPa.s~10MPa.s, 超稠油和稠油粘度大于100 万MPa.s[1]。油田开发过程中, 地层渗流能力主要受到原油粘度影响, 并且稠油粘度还关系着其在管柱中的流动性能。由于稠油的粘度比较高, 会增加管线的粘滞阻力, 使得潜油电机启动和运行都比较困难, 影响离心泵的运行性能。在实际应用中, 潜油电泵的启动电流比较高, 可以达到额定电流4~6倍, 在井液比较正常的情况下, 潜油电泵开机启动时井温比较低, 而稠油粘度比较大, 这时潜油电泵需要较大的启动转矩, 全压启动过程中, 由于潜油电泵的加速度很大, 易导致电机轴承扭断, 因此除了满足油管摩阻和离心泵性能指标以外, 还需要增加一部分电机功率余量, 防止轴承拗断或者无法顺利启动。

2 稠油开采工艺技术应用

2.1 应用潜油螺杆泵系统

潜油螺杆泵系统主要由变压器、螺杆泵、吸入口、柔性轴、减速器、保护器、潜油电机等组成, 其结合了潜油电泵和螺杆泵的应用优势, 适用于油气比高、含沙量高的水平井、斜井、深井采油作业, 应用前景非常广阔。在稠油开采过程中, 应用潜油螺杆泵系统, 井下泵采用的是螺杆泵, 通过潜油电机直接在井下进行驱动, 可以应用在斜井和定向井的稠油开采过程中。潜油螺杆泵为稠油开采提供了一种安全性和稳定性较高的替换举升方式, 在高含砂原油和稠油开采中发挥着非常显著的作用和效果, 节能效果比较明显。为了提高稠油开采效率, 可以对潜油螺杆泵系统进行优化设计, 应用耐高温的H级电动机, 设置电机散热装置, 加快电动机的散热速度, 在潜油螺杆泵系统配置双极组合式保护器, 这种保护器的沉淀腔和胶囊腔可以进行转换, 其具有耐腐蚀、耐油、耐高温等特点, 在稠油井下对电动机进行呼吸补偿, 避免油液进入电机中, 延长螺杆泵系统的使用寿命。另外, 改进潜油离心泵, 优化泵密封系统和叶轮水力设计参数, 减少稠油液体和泵内部件之间的摩擦系数, 实现稠油液体的快速抽送[2]。

2.2 注入稀释剂

和轻质原油开采工艺相比, 在开采稠油时, 往往需要应用一些大容量设备, 直接增加了很多开采成本, 对于一些使用螺杆泵或者抽油机的稠油井, 采用蒸汽加热技术虽然可以有效降低原油粘度, 但是在井中注入这种蒸汽会影响潜油电泵的正常使用, 由于井内温度抬高, 很容易烧毁潜油电泵电机, 因此可以注入一些稀释剂, 这种冷采方法也可以有效降低稠油粘度, 然后再利用螺杆泵或者潜油电泵进行开采, 开采效率较高, 成本也比较低。

(1) 环空注入法

环空注入稀释剂适用于井底液面低、高含气的高稠油或者稠油井, 随着潜油电泵的运转缓缓注入稀释剂, 改善稠油井底的吸抽环境, 使潜油电泵运行功率处于高效点附近, 确保潜油电泵良好的使用性能。同时, 这种环空注入方法可以升高井底页面, 增大泵吸入口压力, 减少稠油井内的游离气体, 便于潜油电泵的快速抽吸。

(2) 毛细管注入法

将潜油电缆和毛细管捆绑在一起, 从稠油井口下降到吸入口附近, 潜油电泵机组和毛细管一起下到稠油井中, 随着电泵机组的运转, 由毛细管将稀释剂缓缓注到稠油井中, 这种方法适合应用在含气量大、高稠油的油井中。通过毛细管持续注入稀释剂, 升高井底液面, 降低稠油粘度, 在设计潜油电泵时应考虑到这一点, 节省稠油开采成本, 减少进入油泵机组中的气体, 避免对潜油电泵机组造成损坏[3]。

(3) 蒸汽驱注入法

由于普通潜油电泵的耐高温性较差, 不适合在高温稠油油井中运行, 为了提高稠油开采水平, 将热蒸汽注入潜油电泵井, 同时注入稀释剂, 一方面可以降低稠油井底温度, 另一方面降低稠油的粘度, 增加稠油的产量, 延长潜油电泵机组的使用寿命。

3 结语

近年来, 我国经济快速发展, 油量消耗不断增多, 稠油是一种重要的油料资源, 对于推动社会进步发挥着重要作用。在开采稠油时, 应结合稠油的特点, 优化和改进稠油开采工艺, 采用科学合理的技术方法, 加大稠油勘探力度, 积极总结稠油开采工艺技术, 进一步进行完善, 引进新设备, 加强开采技术创新, 不断增加稠油产量。

摘要：稠油具有流动性差、密度大、粘度高等特点, 其开采工艺技术难度比较大, 结合不同地区的实际情况和稠油的特点, 优化和改进开采工艺, 降低开采费用, 简化开采工艺, 实现稠油资源良好的开采利用。本文分析稠油对潜油电泵运行影响, 阐述了稠油开采工艺技术应用, 以供参考。

关键词：稠油,开采工艺,技术

参考文献

[1]袁智君, 张伟杰, 廖冲春.稠油集输处理技术及优化工艺初探[J].石油规划设计, 2010, 01:28-30+50.

[2]张小波.辽河油区稠油采油工艺技术发展方向[J].特种油气藏, 2005, 05:9-13+104.

煤矿开采技术与工艺发展探讨 篇8

我国有丰富的煤炭资源, 并且煤炭资源开拓技术多样化, 不同开拓技术有不同的特点, 主要有三个突出的特征, 下边各自进行详细介绍。

1.1 开拓方法的多样化

由于我国煤矿煤层的赋存条件种类较多, 各不相同, 造成我国煤矿开拓具有方法多样化的特点。主井和附井的井简形式是分类标志的基本型式, 有综合开拓、平响开拓、斜井开拓和立井开拓等方面。平响开拓应用较少, 这是由于其受到各种地质因素的影响造成的。斜井开拓是中小型矿井应用较广泛的一种类型, 在一些大型煤矿或特大型煤矿中的煤层倾角较小, 且表土层不厚的, 无流砂层的情况中也有应用;矿井的进一步延深, 使得综合开拓广泛应用于技术改造方面;立井开拓由于其生产能力强得到广泛应用, 由于其生产系统较为简单, 因此在表土层较厚, 倾角大且煤层深而且还有流砂层的煤矿中被广泛应用。

1.2 大、中、小型煤矿共存

我国的煤层地质条件多样, 有的受到了地质变动的破坏轻, 有的则没有受到严重地质破坏和地质变动的, 分别被称为无限煤田和有限煤田, 他们在井田的尺寸上差距巨大。同时, 我国的矿井开发技术水平有高有低, 还存在着各种所有制的问题, 造成了我国矿井大井小井共存的局面。大中型矿井及一些特大型矿井一般是我国的重点煤矿;中小型煤矿主要指的是地方煤矿, 生产能力在8万吨/年以上。不同井型和井田差别较大, 我国的国有煤矿的矿井井田长度有着不同, 大型、特大型、小型、中型分别的长度为7.70km、9.21km、4.24km、5.95km[1]。

1.3 矿井开拓在特殊环境下特点各异

国内的煤矿形成较为复杂, 决定了煤层的赋存条件多样, 分布分散的特点。多数区域煤层赋存条件复杂多样, 开采条件各具特点, 造成了的开拓系统和开拓方法各具特点。开拓方法包括水力采煤矿井开拓、水力充填矿井开拓、承压水体上采煤的矿井开拓、在有煤和瓦斯突出的矿井开拓等。

2 煤矿的开采方法

煤矿生产的核心技术是采煤方法。除了资源条件外, 适用的和先进的采煤方法是决定矿井生产效率的主要原因。

当前世界上主要有两大体系的采煤方法, 其一是壁式体系采煤法, 以长工作面为代表;其二是柱式体系采煤法, 以短工作面为主要代表。

我国煤矿开采条件具有多样化、特征各异等特点, 表现为:

(1) 煤炭资源是我国的主要能源。

(2) 我国的煤炭资源区域性分布较强, 具有分布平衡特点。

(3) 我国的煤层开采条件类型较多, 各地方和乡镇煤矿开采的煤层较浅, 且其富集积度低, 全国煤矿矿井总体上我国是主要开采总厚大、煤层多、表土不厚、小倾角、低瓦斯的浅层性煤层。

(4) 相关煤矿开办体制的多样性, 我国煤矿开采具有多种体制办多种模式的煤矿的特点, 不同的开采技术受不同的技术经济特点影响。

(5) 煤矿开采技术多形式并存发展, 我国的露天开采比重较小, 以井工开采为主要形式。采煤机械化成为煤矿开采技术的层次和技术核心的标志, 目前与当今世界上先进的产煤国家比较我国各方面都相对落后。

促进我国采煤方法多样化发展的主要原因是煤层赋存条件多样, 开采技术条件存在差异。我国的采煤方法种类在世界上是最多的。采煤方法主要常见有:单一走向长壁采煤法;刀柱式采煤法;单一倾斜长壁采煤法;倾斜分层倾斜长壁下行跨落采煤法;倾斜分层走向长壁下行跨落采煤法;倾斜分层长壁上行充填采煤法;斜切分层下行跨落采煤法、水平分层、放顶煤采煤法;掩护支架采煤法;水力采煤法;水平分段放顶煤采煤法;柱式体系采煤法。

3 煤矿开采工艺

3.1 壁式体系采煤技术

壁式体系的特点是单产高、采出率高、工效高及较强的适应性。壁式体系还可以实现联系采集。上世纪八十年代后, 澳大利亚、美国等发达国家就已经开始推广壁式体系采煤技术, 实现了一个矿井一个综采工作面生产, 产量大幅度上升, 工效也极大地提高, 在世界上处于领先地位。美国因为其煤矿赋存条件好, 且推广了壁式开采技术, 并迅速发展, 经过10年的发展, 其矿井的平均员工工效由10t/工, 一下提高至25t/工以上, 比西欧国家高出两倍, 与澳大利亚持平。由于我国煤层开采条件复杂多样, 赋存条件种类多, 其发展主流是长壁综采为主的多种类型长壁式开采技术。

我国的国有重点煤矿矿井缓斜煤层与产量比重在85%左右, 综采程度不到一半, 而世界主要产煤国均以达到80%以上, 所以发展长壁综采是我国煤矿采矿的主要发展方向。

3.2 发展高可靠性、大功率的薄煤层采煤机和刨煤机

采煤机和刨煤机的功率大, 其才会有可靠的性能和广泛的应用性。目前, 国外的薄煤层采煤机总装机功率大于500KW, 刨煤机的总装机功率超过了2*400KW[2], 我国也正在研制大功率的采煤机和刨煤机。如何解决主电机功率与机面高度的矛盾成为我国在薄煤层采煤机发展的一个制约因素, 当务之急是尽快研制出适用于薄煤层适用的功率大、体积小的采煤机[2]。我国薄层采煤工作面设计长度仅为150-200米, 与国外超过250米比较, 差距较大。

我国为此进行深入研究, 先后研制的放顶煤液压支架架型多大30多种, 同时研究了顶煤碎裂及矿压显现规律, 研究成果对采煤生产有着重要的指导意义。我国的在架型结构功能、理论研究、参数及应用效果方面居世界前列。我国巨大的厚煤层储量, 使得尽快完善和发展我国放顶煤综采技术意义重大。

4 小结

我国在煤矿开采技术和工艺发展上有长期性和复杂性的特点, 进一步发展采煤工艺, 改进落后煤矿的采煤方法和工艺, 适应壁式体系采煤技术和采煤机方面的创新的煤矿发展趋势。我国是煤炭大国, 储量丰富, 探讨先进的开采技术与工艺对于我国的煤炭生产意义重大, 也是保障我国能源安全的关键因素。

摘要：煤炭资源是我国主要的能源来源, 在我国经济发展有着重要的作用。先进的采矿技术与工艺是煤炭生产企业提高生产能力的重要保障, 其对于提高煤矿产量有着重要的推动作用, 也关系到我国的能源保障问题。本文对煤矿开采技术与工艺的发展进行深入探讨。

关键词：煤矿开采,开采技术,工艺

参考文献

[1]闫绍恭.浅论煤矿开采技术与工艺发展[J].工业技术[J].科技资讯, 2012 (30) .

我国露天煤矿开采工艺之浅见 篇9

1 露天煤矿开采工艺选择的原则

第一, 选择开采工艺时必须考虑企业的经济效益, 应该使用最少的投资获得最大的效益, 遵循市场经济规律, 重视初期效益;第二, 选择开采工艺时要考虑到露天开采的规模大小程度, 同时要促进露天煤矿开采的滚动发展;第三, 选择露天煤矿开采的机械设备是, 应首先考虑大型、先进、有科技含量的机械设备, 以保证实现高效、高产的目标, 确保工期, 最大程度的获取经济效益;第四, 具体问题具体分析, 选择露天煤矿开采工艺时, 应该首先考虑要进行开采的煤矿的特点, 制定适合其开采的工艺技术;第五, 对于当地气候, 比如常年阴雨、多风、冬季严寒、夏季酷暑、干燥等气候进行充分的研究, 之后再制定科学合理的开采工艺。

2 传统露天煤矿开采工艺

传统的露天煤矿开采使用卡车和拉铲或者轮斗和单斗挖掘机或者综合运用。对于开采工艺, 即使用轮斗连续开采工艺对上部40m的黄土底层进行开采, 使用卡车和单斗挖掘机对中部岩石底层进行开采, 使用拉铲对下部45m的岩石底层进行开采。

2.1 平缓矿床的开采工艺

平缓矿床是指倾角小于12°的矿床, 对于此种矿床, 有三种开采工艺。

第一, 采用倒推法进行露天煤矿开采。采用索斗铲或者机械铲将剥离物向前一采掘带, 紧接着将采矿工作面向前推进。剥离高台阶时, 一般使用索斗铲, 这是由于索斗铲比机械铲的重量轻1.8倍左右。若剥离台阶更高时, 可以进行多次推倒。主要是用的机械及使用方法是使用一台索斗铲进行二次推倒或使用两台索斗铲进行配合工作或使用一台索斗铲一台机械铲相互配合工作。

第二, 采用横运法进行开采。使用悬臂排土机和排土桥将剥离物运往采空区, 运送时要将剥离物与工作线垂直。由于运输设备规格不同, 在推进时, 采矿台阶与剥离台阶的距离也不相同, 但是对于两者距离的限制范围比推到法宽松。此种方法主要应用于剥离厚度较大的开采情况中。

第三, 采用纵运法进行开采。使用轮斗机车、单斗气车、单斗带式输送机或者单斗机车将剥离物纵向运往采空区, 运送时要注意将剥离物绕过端帮。此种方法灵活性较大, 不受剥离岩石厚度以及运输设备的规格限制。

对于这三种方法, 纵运法最差, 横运法次之, 推到法最佳。

2.2 倾斜矿床的开采方法

这种情况一般是将剥离物运送至场外, 只有开采工作进行到一定的深度后, 才能使用采空区进行内排。布置工作线的方法主要有两种, 第一种是垂直矿体走向布置, 第二种是沿矿体方向布置。

选择推进方向和初始位置时, 必须充分考虑生产剥采比的均衡、基建剥离量、运输方式、生产能力以及矿床的地质地形条件等因素。在进行开采工艺研究时, 要考虑到经济效益, 推迟剥离高峰、减少基建剥离量。

3 现代露天煤矿开采工艺

3.1 表土剥离工艺

在表土剥离工艺中, 主要存在两种方法, 即使用排土机、带式输送机和轮斗进行连续开采的工艺以及使用卡车和单斗进行间断开采。若表土硬度较小、较为松散, 则优先使用轮斗挖掘机进行直接的开采运送, 可以使用第一种工艺进行连续开采;若表土较为坚硬, 例如剥离物为岩石等硬度大、结构紧密的物体, 由于采用连续开采工艺不容易将水排出, 导致表土层堵塞, 则不应使用连续开采工艺。在这种情况下, 需要使用爆破技术进行开采装运, 所以轮斗挖掘机不适用于此种环境。另外, 粘土岩和表土的含水量大、粘性非常高, 若使用带式输送机影响排土场的稳定性。所以此时应该是用卡车和单斗进行开采。

3.2 泥灰岩剥离工艺

在露天煤矿开采中, 泥灰岩层不坚固, 下部颜色较深, 有贝壳状的断口, 密度均匀一致。在剥离泥灰岩时, 主要采用三种工艺方法:第一, 使用轮斗卡车进行连续工艺, 使用单斗卡车进行间断工艺, 两种工艺结合使用;第二, 使用带式传送机和单汽车进行破碎以及半连续工艺;第三, 使用单斗汽车进行间断工艺。第一种工艺方法充分使用了系统以及设备, 通过连续工艺和间断工艺的相互配合, 提高了工作效率, 但两者在相互协调工作时可能对彼此造成干扰。第二种方法主要使用汽车进行开采, 充分利用汽车灵活机动的优点。第三种方法灵活性较强, 更加可靠, 便于管理, 同时具有较强的适应性。

4 现代露天煤矿开采工艺发展趋势

4.1 开采集中化与设备大型化

近几年, 露天煤矿开采使用的电铲已经达到76.5m�, 我国已有一些企业进行使用, 与此同时, 配套使用的卡车载重量已经达到360t。

4.2 开采工艺连续化

目前我国露天煤矿开采研究出使用排土机、带式输送机、轮斗挖掘机进行连续开采的工艺, 与传统的间断式工艺相比, 连续工艺成本更低, 效率更高, 可以更好的实现企业以最小的投资获得最大利润的目的。但是在实际应用中, 煤矿开采的环境多种多样, 存在形式也不尽相同, 这就使连续工艺在实施时受到一定的阻碍。

半连续开采工艺的应用范围更广, 不受煤矿存在形式的制约, 因此我国使用此种工艺方法较为广泛。近年来, 许多企业在进行露天煤矿开采时, 综合使用多种工艺进行大型开采。

4.3 智能化矿山建设

近几年计算机在我国露天煤矿开采事业中得到了广泛的应用, 在对煤矿资源进行勘测、对煤矿开采工艺进行设计、对开采过程进行管理、对机械设备进行控制等方面, 计算机已经成为露天煤矿开采中不可或缺的先进工具。

4.4 环境保护及安全生产规范化

蒸汽驱开采期油气集输工艺优化 篇10

一、蒸汽驱开发的特点

蒸汽驱主要工作原理为通过注汽井往井底注入干度不低于70%的高温蒸汽, 通过高温蒸汽改变油藏流体流动性, 提高采收率。

蒸汽驱采出液特点:

1.温度高:在高温蒸汽的作用下, 在蒸汽驱热连通阶段单井产液温度:35~50℃, 而到全面驱替阶段后, 井口采出液温度能达到70~80℃。

2.含水率高:采用蒸汽驱开采的油藏已经进入到了稠油开发中后期, 进入

到高含水期阶段, 含水率能达到85%以上。

3.油气比低:油气比约为10m3/t。

二、集输工艺优化的必要性

目前常用稠油集输工艺为井口加热单管集输工艺和井口掺液输送双管集输工艺。

井口加热单管工艺流程为:

1.井场

套管气

采油井口 油 单井管线 计量接转站

井口掺液 (稀油或水)

2.计量接转站

(1) 稠油生产流程:

单井来油气→计量间→油气分离缓冲罐→外输泵→计量→外输加热炉→集输管线→联合站

(2) 掺稀油流程:

稀油干线来稀油→加热→总计量→稀油分配阀组→单井计量→掺稀油管线→井口

(3) 天然气流程:

油气分离缓冲罐→立式分离器→空冷器→计量→加热炉燃气

站外来套管气

站外来天然气→计量

井口掺液输送双管工艺流程为:

3.井场

套管气

采油井口 油 单井加热炉 单井管线计量接转站

4.计量接转站

(1) 稠油生产流程:

单井来油气→计量间→油气分离缓冲罐→外输泵→计量→外输加热炉→集输管线→联合站

(2) 天然气流程:

油气分离缓冲罐→立式分离器→空冷器→计量→加热炉燃气

站外来套管气

站外来天然气→计量

目前该两种流程均存在着能耗高的弊端, 井口加热单管工艺流程所需井口加热炉多, 且布置分散, 不易管理;井口掺液输送双管流程需在计量接转站内布置掺液缓冲罐、掺水加热炉、掺水泵、掺水阀组等一系列设施, 占地大, 能耗高, 投资高。

结合蒸汽驱开采的采出液温度高、含水率高等特点, 需对地面油气集输的工艺进行优化。

三、井口不加热单井串接集油工艺描述

在蒸汽驱区块采用井口不加热单井串接集油工艺, 该工艺特点为充分利用采出液温度不加热集输进站, 单井采出液计量采用井口计量方式, 各站所辖井按照区域位置分布, 分成若干井组平台, 采用串接集油方式将采出液输送至就近计量接转站。

含水原油表观粘度变化曲线为原油表观粘度的变化先经历一个上升区:随之含水率的增大而升高, 到拐点后原油表观粘度开始进入到下降区, 拐点含水率一般为45%~60%, 这时表观粘度达到最大值, 随后开始下降, 下降至80%左右进入到平缓区, 进入该区后, 含水油表观粘度随之含水率的升高变化微小。

本文论述的油品含水率达到85%以上, 表观粘度已进入平缓区, 且远远低于纯油粘度, 为井口不加热单井串接集油工艺提供了有力条件。

井口不加热单井串接集油工艺流程为:

1.井场流程

单井来液→单井智能计量器

单井来液→单井智能计量器 计量接转站

单井来液单井智能计量器

2.接转站内流程:

四、井口不加热单井串接集油工艺优势

1.蒸汽驱开发生产参数适合采用井口不加热单井串接集油工艺

蒸汽驱开采井口产出液综合含水达到85%以上, 全面汽驱阶段井口出油温度能达到70~80℃, 井口回压要求为0.5MPa, 根据现场参数及工艺计算结果, 可以实现井口产出液不加热串接进计量接转站, 利用计量接转站外输加热炉一级加热保证含水原油外输温度70℃输送至联合站。

2.井口不加热单井串接集油工艺能耗低

井口不加热单井串接集油工艺取消了井口加热, 掺水升温升压等能耗, 且单井采出液串接集油后, 管线沿程温降小, 该工艺综合能耗相比井口加热单管工艺流程降低约17%, 相比井口掺液输送双管降低约23%。

3.井口不加热单井串接集油工艺投资成本低

用井口不加热单井串接集油工艺, 可减少井口加热炉、掺液泵、掺液加热炉、掺液管线等设施, 年运行费用及生产成本大大降低。

结束语

稠油开发进入到蒸汽驱开发后, 采出液温度高, 含水率高, 油品表观粘度远远低于纯油粘度, 可将集输工艺优化为井口不加热单井串接集油工艺, 使用该工艺可以取消计量站、有条件的取消接转站, 简化地面工艺流程, 大大降低地面工程投资、降低系统能耗、减少定员, 从而节省生产单位综合成本, 达到对地面集输工艺的总体优化, 具有具有广阔的推广空间。

摘要：稠油采用蒸汽开发驱后, 井口采出液温度高, 含水率高, 通过对地面集输工艺改造为井口不加热单井串接集油工艺后, 可取消井口加热炉、站内掺液炉、掺液泵, 简化了工艺流程, 降低了系统运行成本, 具有广泛的应用空间。