屯兰矿12501工作面地面压裂对井下煤层瓦斯抽采影响分析

徐 斌

(山西蓝焰煤层气集团有限责任公司， 山西 晋城 048204)

1 前言

煤炭开采受到瓦斯灾害影响较为显著，瓦斯抽采是治理瓦斯灾害的主要技术措施，但钻孔在松软、高瓦斯压力煤层中施工时存在塌孔以及喷孔严重等问题，从而在一定程度上制约影响瓦斯治理效果[1-3]。增透是提高瓦斯抽采效果的重要手段之一，现常用的增透技术有水力压裂、水力割缝、CO2压裂等，现场应用时受到钻孔施工、作业空间等因素限制，增透效率较低且存在有一定的安全风险[4-5]。地面压裂是增加煤层透气性的一个有效技术措施，为此文中对屯兰矿12501工作面地面压裂效果进行分析，以期能更好的提升地面压裂应用。

2 工程概况

12501工作面埋深为339～508 m，走向长1 736～1 767 m、倾斜长196 m，开采的2#煤层与上覆3#煤层、下覆4#煤层层间距分别为3 m、13 m。2#煤层倾角3°，厚度4.43 m，具体瓦斯赋存参数见表1。12501工作面为Y型通风，总风量3 200 m3/min(胶带巷、轨道巷配风量分别为2 400 m3/min、800 m3/min)。

表1 瓦斯赋存参数

3 地面压裂钻井布置

3.1 压裂钻井结构

压裂钻井与轨道巷、切眼、胶带巷间距分别为130 m、240 m、69 m，钻孔井深480 m，深入到4#煤层底板下方10 m位置；套管下端与2#煤层顶板相距0.6 m，具体钻井结构如图1所示。

图1 钻井结构图

地面钻井压裂时用水作为压裂介质，在压裂过程中添加一定量石英砂作为支撑剂。地面钻井压裂压力设定为35 MPa，注入的压入水、石英砂量共计458.2 m3。

3.2 压裂范围预测分析

采用微地震监测技术压裂后缝隙扩展情况进行监测，以压裂井为中心布置6个监测台站。当煤层中产生裂隙时会伴随有微震产生，通过监测微震震源即可掌握扩展形态。……