改进封孔技术在穿层压裂抽采一体化钻孔中的应用

"该文主要探讨了穿层压裂抽采一体化钻孔的封孔长度研究，旨在解决现场施工难度大、封孔长度不合理的问题。作者在传统的瓦斯抽采‘两堵一注’封孔技术基础上提出改进方法，并通过建立水力压裂条件下的囊袋力学模型，结合FLAC3D数值模拟分析，最终确定10米为合理的封孔长度。研究在首山一矿己15-17煤层中进行了实际应用验证，证明在最大水力压裂压力为25 MPa的情况下，10米封孔长度能够满足水力压裂与瓦斯抽采的需求，取得了良好的技术经济效益。" 本文深入研究了煤矿瓦斯治理中的关键技术——穿层压裂抽采一体化钻孔的封孔工艺。传统的“两堵一注”封孔技术在应对水力压裂和瓦斯抽采结合的应用中存在一定的局限性，导致施工困难和封孔长度选择不恰当。作者高振勇针对这些问题，提出了创新的封孔技术改进方案。新方案考虑了压裂和抽采过程中的力学特性，特别是通过构建水力压裂环境下的囊袋力学模型，能够更准确地预测封孔的受力状态。 在确定封孔长度的过程中，研究者首先确定了首山一矿己15-17煤层的最大水力压裂压力为25 MPa，以此为基础计算出在此压力下封孔的适宜长度。接着，运用FLAC3D这一三维离散元软件进行数值模拟，分析了瓦斯抽采条件下的封孔长度对抽采效率的影响。经过一系列的计算和模拟，最终得出10米作为最合适的封孔长度。 实际操作中，研究者在底抽巷布置了不同封孔长度的穿层钻孔，进行对比实验，以验证理论计算的准确性。实验结果显示，在最大水力压裂压力为25 MPa时，采用10米封孔长度既能满足水力压裂的要求，又可以有效进行瓦斯抽采，从而达到理想的治理效果，同时也带来了显著的技术经济效益。 这项研究的重要性在于，它不仅解决了穿层压裂抽采一体化钻孔封孔的技术难题，还提供了优化封孔设计的理论依据，对于提高煤矿瓦斯治理的效率和安全性具有重要意义。同时，其成果也可为类似地质条件下的其他煤矿提供参考，促进整个行业的科技进步。