水力压裂增透技术在低透气性煤层中的应用

王俊虎

【摘 要】 为提高矿井回采煤层瓦斯治理效果，文章针对11#煤层瓦斯含量高、压力大、透气性差等问题，提出水力压裂技术增透煤层，提高煤层瓦斯抽采率。结果表明，水力压裂可实现煤层的有效增透，压裂区域内煤层透气性系数由0.023m2/（MPa2·d）增加至0.2185m2/（MPa2·d），较非压裂区增加9.5倍;压裂区内钻孔瓦斯抽采浓度平均为28%、较未压裂区增加400%;水力压裂区内瓦斯抽采30d即可满足采面瓦斯治理需要。研究成果可为其他矿井低透气性煤层增透、瓦斯治理工作开展提供经验借鉴。

【關键词】 水力压裂;煤层透气性;瓦斯抽采;抽采钻孔

【中图分类号】 TD712 【文献标识码】 A 【文章编号】 2096-4102（2021）04-0007-03

随着采深增加，煤层瓦斯原始含量呈显著增加趋势，采用钻孔抽采煤层瓦斯时面临透气性差、衰减快等问题，在一定程度上制约矿井瓦斯治理效果。增透是提高煤层瓦斯抽采效果的关键措施，现阶段矿井常用的增透措施有深孔预裂爆破、CO2变相增透、水力割缝、水力压裂以及水力冲孔等。水力压裂技术是利用高压水在煤层中形成新的缝隙，具有操作效率高、卸压范围大等优点，近些年来在低透气性煤层增透中应用较为广泛，在一定程度上提升了煤层瓦斯治理效果。对于不具备保护层开采条件的矿井而言，水力压裂是实现煤层瓦斯高效治理的重要措施。文中以110306综采工作面瓦斯治理为工程背景，对水力压裂技术现场应用情况进行阐述，以期为其他矿井低透气性煤层瓦斯治理工作开展提供经验借鉴。……