水力压裂-深孔预裂爆破复合增透技术在瓦斯治理中的应用

"水力压裂-深孔预裂爆破复合增透技术研究" 本文主要探讨了一种针对低渗透高瓦斯煤层的新型增透技术——水力压裂与深孔预裂爆破的复合应用，旨在提升煤层的透气性，从而提高瓦斯的利用效率和抽采效果。首先，文章深入分析了该复合增透技术的爆破致裂机理，通过建立裂纹应力强度因子方程和裂纹二次扩展半径方程来理论解释其工作原理。 接着，科研人员利用RFPA2D-Flow和ANSYS/LS-DYNA两种有限元分析模拟软件进行了数值模拟实验。模拟实验关注了水力压裂后煤岩体微小裂隙的形成、扩展规律，以及深孔预裂爆破前预裂缝长度对爆破致裂后瓦斯抽采增透效果的影响。结果显示，预裂缝长度的增加能有效扩大深孔预裂爆破的影响范围，两者之间存在线性关系。 在理论研究和数值模拟的基础上，研究人员还在阳泉五矿8410工作面进行了现场工业性试验，以验证该技术的实际应用效果。试验表明，采用水力压裂-深孔预裂爆破复合增透技术后，煤层的透气性显著增强，致裂孔的初始瓦斯涌出量比常规爆破提高了3.18倍，瓦斯含量的衰减强度降低了77.3%。同时，致裂有效半径达到了6.98米，与数值模拟的6.763米结果相符。 这项水力压裂-深孔预裂爆破复合增透技术在实际应用中表现出显著的增透效果，对提高瓦斯抽采效率和降低煤矿安全风险具有重要意义。这一技术创新为其他类似条件的低渗透高瓦斯煤层的瓦斯治理提供了有力的技术支持和参考依据，对于推动煤矿安全生产和环境保护具有积极的作用。