松软煤层水力割缝卸压增透技术研究

郭雪勇

（晋能控股煤业集团赵庄煤业有限责任公司，山西 长治 046600）

国内外研究表明，目前应用较好的煤层瓦斯抽采卸压增透方法有：松动爆破、预裂爆破、水力扩孔、水力压裂等，但均存在一定的局限性[1-4]。近几年，国内高压水射流技术的发展较快，利用高压水射流技术在井下瓦斯抽采钻孔中进行割缝的方法，增加了钻孔抽采效果，取得一定的成效[5]。该技术为了达到煤层卸压增透，在切割煤体时利用高压的射流束进行冲击，使煤体出现大量裂隙[1]。赵庄煤业煤层松软、煤层吸附瓦斯能力强，煤层透气性较差，导致穿层预抽钻孔抽采效果不理想，严重威胁着煤矿日常安全生产、影响了矿井进一步的建设发展。为解决这一问题，以赵庄煤业二盘区北回风巷为工程背景，在北回风巷南帮进行了穿层钻孔超高压水力割缝增透试验；该技术实施后，煤层透气性增强，钻孔瓦斯抽采效果得到了明显的提高，缩短了煤层瓦斯抽采达标时间，取得了良好的效果。

1 矿井概况

赵庄煤业隶属于山西晋煤集团有限公司，设计生产能力8.00 Mt/a，井田位于沁水煤田东南部，为高瓦斯矿井。

本次试验地点为二盘区北回风巷，二盘区开采3#煤层。3#煤层厚度为0～6.4 m，倾角5°～10°，原始瓦斯压力为0.594 MPa，原始瓦斯含量为7.9～11.8 m3/t，坚固性系数f 为0.5 左右。煤层透气性系数0.463 5～1.747 4 MPa2·d。百米钻孔初始瓦斯涌出量0.005 2～0.010 5 m3/min·h，百米钻孔流量衰减系数0.143～0.29 d-1。

3#煤层属于松软低透气性煤层，顺层钻孔预抽瓦斯存在抽采量小、衰减快、预抽期长以及长钻孔定位不准、分布不均匀等问题，导致煤体瓦斯抽采效果不理想，严重影响了煤巷掘进和矿井采掘生产衔接。……