韩城矿区碎软煤层顶板水力压裂瓦斯抽采技术应用

"韩城矿区碎软煤层顶板梳状孔水力压裂瓦斯抽采工程实践" 本文主要探讨了韩城矿区针对碎软煤层的瓦斯抽采问题，采用了一种创新的技术——顶板梳状孔水力压裂技术。碎软煤层的特性使得传统的钻孔技术难以实现有效的瓦斯抽采，因为煤层透气性差，钻进困难，导致抽采效果不理想。在这种背景下，结合水力压裂技术和定向钻进技术的顶板梳状孔水力压裂技术应运而生，成为解决碎软低渗煤层瓦斯抽采难题的有效手段。 在韩城矿区的王峰煤矿3号煤层，实施了这项技术的试验。具体操作是，在顶板粉砂岩中钻出长钻孔，并向煤层分支，利用套管和封隔器进行整体压裂。试验钻孔总长度达到344米，有效压裂长度为284米，注水量总计874.79立方米，最大泵注压力为9.4兆帕。试验后，对钻孔瓦斯抽采参数进行了86天的连续监测，结果显示钻孔瓦斯抽采体积分数在27%到51%之间，平均值为42.11%，抽采纯量在8.25至21.41立方米/分钟，平均值为17.02立方米/分钟，累计抽采瓦斯量约为210万立方米。相较于传统的穿层钻孔水力冲孔技术，该技术的百米钻孔瓦斯抽采量提高了11.48倍，显示出在碎软煤层瓦斯强化抽采方面的显著优势。 这一技术创新的意义在于，它有效地提升了瓦斯抽采效率，降低了矿井的安全风险，对于改善矿井通风条件，保障安全生产具有重要作用。同时，通过水力压裂增加煤层的渗透性，促进了瓦斯的逸出，有助于提高煤矿的生产效率和经济效益。此外，这一技术的成功应用也为类似地质条件下的其他煤矿提供了借鉴，推动了我国煤炭行业在瓦斯治理技术上的进步。 总体来说，顶板梳状孔水力压裂技术在韩城矿区的成功实践，揭示了其在解决碎软煤层瓦斯抽采难题方面的巨大潜力。随着技术的不断优化和推广，有望在未来成为处理类似地质条件下的瓦斯抽采问题的标准方法。同时，这一技术的应用也符合我国煤矿安全与环保的要求，为煤矿可持续发展提供了有力的技术支撑。