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煤層氣領域的應用

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煤層氣作為新型能源,其賦存及開采方式不同于常規天然氣。煤層氣主要以吸附狀態賦存于煤層中,其壓裂開采過程必然伴隨著煤層的強烈擾動,且壓裂形成的裂縫寬度非常小,很難通過普通的地球物理方法進行有效的監測。

煤巖結構在破壞過程中總是伴隨著微地震現象。在較高的應力或應變水平的巖體內,特別是在采動的影響下,煤巖發生破壞或原有的破裂被激活產生錯動或破裂發展,誘發的微地震能量以彈性波的形式釋放并傳播出去,對彈性波信息進行采集處理,可以獲取微地震事件發生的位置、大小、能量、地震矩、非彈性波變形和震源機制等。并由此反演出煤巖體中原巖應力場、應力降等參數,進而結合巖石力學,達到判斷煤巖體穩定性監測預警的目的。


微地震監測與成像系統在煤層氣領域應用實例

國內外已經有了不少煤層氣、煤與瓦斯突出相關的微地震項目。在淮南礦區某煤礦,從開采應力擾動誘發地質環境變化導致動力災害發生的本質出發,以微地震監測及大規??茖W計算技術為手段,不僅總結分析了該煤礦開采過程中動力災害機理,為煤礦動力災害的實時預報奠定了基礎,而且優化了瓦斯抽采方式,提高了瓦斯抽采效率。


煤巖層破壞前后應力與應變曲線

微震監測及應力計算分析得到的裂隙發育區三維定位圖

某煤礦煤層頂板瓦斯聚焦模式圖


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