多组分酸化压裂技术提升低透气性煤层瓦斯抽采效率

"低透气性煤层多组分酸化压裂增透技术研究-论文" 在煤炭开采过程中，低透气性煤层是一个重要的难题，因为它们的透气性差导致瓦斯抽采效率低下，增加了煤矿的安全风险。针对这一问题，本论文提出了多组分酸化压裂增透技术，旨在改善煤层的透气性，提高瓦斯抽采效果。这项技术尤其关注富含碳酸盐类矿物的煤层，这些矿物的存在会降低煤层的渗透率。 实验研究显示，通过使用特定的酸液配比，即w(HCl)为9%+w(CH3COOH)为3%+ρ(KCl)为20 g/L的三元酸液，可以有效地对煤层进行酸化处理，从而增加其渗透率。这种酸液配方在三元煤矿的现场工业试验中取得了显著的效果。采用多组分酸化压裂后，抽采瓦斯混合流量和瓦斯浓度相比普通钻孔方法分别提高了1.34倍和1.70倍，这表明技术的有效性。 与传统的水力压裂技术相比，多组分酸化压裂的优势在于它结合了物理和化学两种增透机制。物理增透是通过压裂产生的裂缝扩展煤层的孔隙结构，而化学增透则由酸液与煤层中的碳酸盐矿物反应，释放出二氧化碳，这种气体能够进一步驱赶瓦斯，促进其流动。此外，增大钻孔孔径能增大压裂接触面和抽采自由面面积，这有助于提高增透抽采的效率。 论文还指出，该技术的成功实施依赖于科学的酸液配方设计、精确的现场操作控制以及对煤层特性的深入理解。国家科技重大专项项目和中煤科工集团沈阳研究院有限公司的创新引导项目为这项研究提供了资金支持。作者贾男在矿井瓦斯治理领域有深入研究，强调了技术在实际应用中的重要性和未来可能的改进方向。 这篇论文揭示了多组分酸化压裂作为一种创新的增透技术，在解决低透气性煤层瓦斯抽采问题上的潜力，并提供了实验室和现场试验的有力证据。这一技术的推广和优化将有助于提高煤矿的安全性和经济效益，减少瓦斯排放，对环境保护也具有积极意义。