چکیده

تکنیک شکست هیدرولیکی به طور گسترده برای زهکشی متان استفاده می شود و در بسیاری از معادن زغالسنگ اثرات خوبی را ارائه نموده است، اما به علت جذب مایعات شکستگی در رگه زغالی ممکن است با اثرات منفی همراه باشد. برای جلوگیری از این امر می‌توان از فناوری تغییر ترشوندگی گاز (GWA) استفاده کرد زیرا این فناوری می‌تواند تحرک‌پذیری گاز و آب را در طول فرآیند آبگیری و در اثر تغییر فشار مویرگی افزایش دهد. با این حال، آزمون های میدانی اندکی در معادن زغالسنگ با استفاده از فناوری GWA گزارش شده است. در این مقاله یک آزمون میدانی در مقیاس پایلوت در معدن زغال‌سنگ شین‌جینگ، یانگکوان، چین توصیف شده است. از مونومر سورفکتانت‌های فلوئوروکربن پلی‌متاکریلات حاوی پرفلوئورواکتیل متاکریلات (PMP) برای تغییر ترشوندگی رگه زغالسنگی به رطوبت گاز قوی طی فرآیند شکست هیدرولیکی استفاده شد. در این مطالعه به مقایسه دو گمانه (گمانه‌های شماره 9 و 10) و یک گمانه دیگر (گمانه شماره 8) با و بدون استفاده از رویکرد GWA می‌پردازیم. یک برنامه مانیتورینگ (نظارتی) از طریق اندازه‌گیری حجم آبگیری سیال شکستگی و حجم زهکشی متان و همچنین غلظت ایجاد شد. نتایج آزمون میدانی نشان داد که میانگین نرخ زهکشی متان در گمانه‌های شماره 9 (28/39 مترمکعب در روز) و شماره 10 (04/51 مترمکعب در روز) با عملیات GWA از گمانه شماره 8 (09/21 مترمکعب در روز) بدون عملیات GWA بیشتر است و به ترتیب افزایش 3/86‌% و 1/142‌% را نشان می‌دهد. میانگین غلظت متان گمانه 9 (05/4 %) و شماره 10 (18/6 %) به ترتیب 6/46‌% و 2/151‌% بیشتر از گمانه شماره 8 (46/2‌%) است. از سوی دیگر، نسبت آبگیری گمانه شماره 9 (36/4‌%) و شماره 10 (11/3‌%) تقریباً به ترتیب 19 برابر و 13 برابر بیشتر از گمانه شماره 8 (22/0‌%) است. این نتایج آزمون میدانی با داده‌‌های تجربی مطابقت دارد. افزایش قابل توجه غلظت متان و نسبت آبگیری نشاندهنده قابلیت استفاده از فناوری GWA برای افزایش زهکشی متان در معادن زغالسنگ است. درس‌های مهم حاصل از معدن زغال‌سنگ سین‌جینگ را می‌توان در سایر معادن زغال‌سنگ در چین و جاهای دیگر به کار گرفت.

1-مقدمه

متان لایه‌زغالی (CBM) بر خلاف سایر ذخایر متعارف گازی عمدتاً در سطح ریزحفرات زغال به صورت گاز جذب‌شده توزیع شده است. گاز جذب‌شده در رگه زغالی طی فرآیند استخراج زیرزمینی دفع می‌شود که این امر ممکن است منجر به فوران گاز شود. فوران گاز به معنای خروج ناگهانی و شدید گاز است که موجب آسیب‌دیدن ماشین آلات معدن و تلفات جانی می‌گردد....