煤矿井下水力压裂加骨料增透技术在瓦斯抽采中的应用

"煤矿井下水力压裂加骨料增透瓦斯抽采技术通过现场试验，采用后置加砂工艺，在淮南矿区潘三煤矿进行了底板穿层钻孔的水力压裂试验，选用20~40目超低密度聚合物作为骨料，提升了瓦斯抽采效率。" 在煤矿井下作业中，瓦斯抽采是一项至关重要的任务，因为煤矿瓦斯是导致安全事故的主要原因之一。传统的瓦斯抽采方法往往效率有限，尤其是在作业空间狭小、环境恶劣、设备能力受限的情况下。为解决这一问题，科研人员探索了地面水力压裂加骨料增透技术在井下的应用可能性。 水力压裂是一种通过高压液体（通常是乳化液）来创建或扩大地层裂缝的技术，以此增加地层的渗透率，促进瓦斯的释放。在井下环境中，由于条件限制，无法直接使用地面的大型设备。因此，研究者利用工作面常见的乳化液泵，配合高压加骨料装置和高压气动控制阀门，实现了井下水力压裂的后置加砂工艺。这种方法的关键在于骨料的选择和注入，试验中选择了20~40目（粒径范围在0.85mm到0.38mm之间）的超低密度聚合物作为骨料，这种材料可以有效地支撑裂缝，提高压裂效果。 在淮南矿区潘三煤矿进行的两次现场试验中，分别在两个底板穿层钻孔内进行了水力压裂加骨料增透操作，压裂段长分别为6.8m和6.1m，骨料注入量分别为110.25kg和176.5kg。试验结果显示，经过压裂的钻孔百孔瓦斯抽采纯量显著提升，最高达到常规未压裂钻孔的15倍，证明了该技术的有效性。此外，试验还发现，在骨料类型和规格保持不变的情况下，适当增加支撑剂（骨料）的比例，能够进一步提高压裂的增透效果。 这项技术的应用不仅提高了瓦斯抽采效率，降低了矿井内的瓦斯含量，从而提升了煤矿的安全水平，同时也为井下复杂环境下的水力压裂提供了新的解决方案。对于未来，这可能引领更多的技术创新，以应对更多类型的井下地质条件，持续优化煤矿的瓦斯治理和安全生产。该研究的实践意义在于推动了煤矿井下作业的技术进步，对于实现煤矿绿色、安全、高效开采具有深远影响。