低透气煤层超高压水力割缝与水力压裂联合增透技术 论文

为了解决矿井瓦斯预抽中存在的问题，提高矿井瓦斯抽采利用效率，杜绝瓦斯灾害事故发生，以新集二矿瓦斯预抽工艺为研究背景，针对矿井采掘接替紧张、煤层透气性差、瓦斯抽采率低等技术难题，提出了超高压水力割缝与水力压裂联合增透技术。这一技术基于岩石力学与流体力学理论，深入分析了超高压水力割缝与水力压裂联合增透的机理。通过数字模拟方法，研究确定了沿槽缝延伸方向，缝槽至煤体深部依次形成破碎区、塑性区、弹性区及原岩应力区。被冲割煤体在高压水射流剪、割应力的作用下，原岩应力区向煤体深部转移，煤体渗透率显著增大。在研究过程中，还得出水力压裂钻孔布置在超高压水力割缝形成的塑性区范围内，能够达到更好的增透效果。

为优化此技术的应用效果，设计了一套超高压水力割缝与水力压裂一体化联合增透技术工艺，包括割缝水压设定为95～100 MPa，旋转水尾转速为40 r/min，割缝间距为1.0～1.2 m，单刀冲割时间为12 min；水力压裂钻孔直径为95 mm，并配合使用100 mm的钻孔洗扩装置进行冲、扩钻孔。相关的技术细节和实地应用结果表明，在新集二矿2201采区220108底板巷2号上钻场的实际应用中，超高压水力割缝与水力压裂协同增透技术能够显著改善煤层透气性，瓦斯抽采30天后，协同超高压水力割缝钻孔的平均瓦斯抽采纯量显著提高。

如果您想进一步了解低透气性煤层水力压裂增透技术，可以参考以下资源：【低透气性煤层定向水力压裂增透技术】(https://kaledl.com/down/5265357.html)和【水力压裂技术在低透气性煤层瓦斯抽采中的应用】(https://kaledl.com/down/5154593.html)。这些链接提供了详细的技术应用和研究案例，有助于深入理解相关技术的实施效果与实际应用场景。

Q1: 低透气性煤层的特性如何影响瓦斯抽采的效率？

Q2: 超高压水力割缝与水力压裂联合增透技术在不同煤层中的适应性表现如何？

Q3: 除了水力压裂技术，还有哪些方法可以有效提高煤层透气性？

Q4: 在瓦斯抽采过程中，如何监测和评估增透技术的效果？

Q5: 有哪些因素可能会限制超高压水力割缝技术的实际应用效果？