复合水力化增透技术在低渗突出煤层瓦斯抽采中的应用

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水力割缝增透技术在K2b煤层掘进条带预抽中的应用

况，采用高压水力割缝增透，提高煤层透气性和预抽效果，在减少防突均穿透煤层全厚，钻孔孔径￣７５ｍｍ，并准确记录每个钻孔岩孔段、
工程量的同时，实现安全快速掘进。
煤孔长度。单个钻孔施工完毕，便实施高压水力割缝。割缝时，将
２５－３０Ｍｐａ的高压水通过高压切缝钻头上直径为１．０－２．０ｍｍ的喷
【关键宇】高压水力割缝技术；掘进条带；应用
嘴径向喷出，对钻孔煤孔段实施分段割缝或连续割缝，每个钻孔割缝时间１０－９０ｍｉｎ。通过钻机带动钻杆和高压切缝钻头旋转，高压水力１．前言松藻煤矿系煤与瓦斯突出矿井，可采和局部可采煤层共３层，均沿钻孔煤壁径切割，在形成直径远大于煤孔初始直径的切缝，增加煤
具有突出危险性，其中主采煤层Ｋ为严重突出危险煤层，Ｋｌ突出危层瓦斯解析面，以达到提高煤层透气性的目的。险性次之，Ｋ，突出危险性最弱。至２００８年止，全矿共发生煤与瓦斯２．２水力割缝增透技术预抽煤层瓦斯试验和应用情况突出４５次，最大突出强度４７０吨，平均强度５３．７吨／次。从矿井 “ 地勘松藻煤矿在３２１１Ｎ运输巷、回风巷掘进条带开展了高压水力割缝并对高压水力割缝预处理钻孔的布置方式、孔间距报告” 得知，煤层突出危险性综合指标Ｋ值为：Ｋ，一２７．６，Ｋ，一１５．５，增透技术的试验，Ｋ３１４２．０。以及预抽效果、时间等参数进行了考察。通过高压水在煤层内的切割根据矿井深部水平瓦斯基本参数考察结果：Ｋ，煤层瓦斯压力作用，钻孔周围一部分煤体被高压水击落冲走，形成扁平缝槽空间，１．７２Ｍｐａ，瓦斯含量１４．６ｍ：Ｖｔ，属难预抽煤层。施工穿层钻孔预抽Ｋ，增加了煤体中的裂隙，提高了煤层的透气性系数，有利于煤层中瓦斯煤层的瓦斯，预抽浓度和流量均极低，预抽效果非常差。Ｋ，煤层巷流动，从而有效地缩短了条带预抽时间，减少了防突工程量。道掘进时施工防突验证预测钻孔时，经常出现超标和喷孔、卡钻和放２．２．１水力割缝增透钻孔布置方式炮瓦斯超限现象。同时，一但出现预测超标，就要停头施工排放钻孔３２１１Ｎ运输巷、回风巷掘进穿层条带预抽钻孔布置在其顶板方或本层预抽钻孔。这样就增加了掘进队搬家次数，最重要是预测超标向的专用瓦斯抽采巷内。顺煤层走向每间隔８ｍ布置一个预抽钻孔施工点，倾斜间距５．５ｍ、７．７ｍ并间隔布置，即相邻两个点分别为４个后就有煤与瓦斯突出的危险，给施工人员造成瓦斯和安全威胁。孔、７个孔。同时，对４个孔点中的２个孔进行高压水力割逢。终孔点分２水力剖缝技术在Ｋ２ｂ煤层掘进条带预抽中的应用情况为了提高煤层的透气性和预抽效果，缩短预抽时间，减少防突工别位于巷道上帮轮廓线￣＇ｂ２０ｍ，下帮轮廓线９ｂｌ０ｍ。预抽钻孔孔径￣７２ｍｍ，孔深８－３０ｍ。所有预抽钻孔均穿透煤层全厚至顶板Ｏ．５ｍ及程量，实现安全快速掘进突出煤层。因此，松藻煤矿在３２１１Ｎ运输巷、以上。详细情况见图２。回风巷掘进条带预抽中开展了高压水力割缝技术增透的试验和应用，对提高预抽效果，缩短预抽时间，减少防突工程量起到了显著的２．２．２水力割缝增透技术在掘进条带预抽中的实施情况效果。在３２１１Ｎ回风巷（＋８０主石门～＋８ＯＮ２石门段）的Ｋ，煤层掘进条带２．１水力割缝增透技术工艺流程预抽中实施高压水力割缝技术４０次，共计８Ｏ个钻孔；在３２１１Ｎ运输巷高压水力割缝设备由高压切缝钻头、高压钻杆（￣５０ｍｍ）、（＋５主石ｆ］－＋５Ｎ２：石门以￣Ｐ，３６０ｍ段）的Ｋ煤层掘进条带预抽中实施ＺＹＧ－１５０（或ＭＫ一４）钻机、ＢＲＷ２００／３１．５型乳化液泵（额定压力高压水力割缝技术６２次，共计１２４个钻孔。在具体实施中，针对不同地点瓦斯含量和施工预抽钻孔时的瓦斯涌出、钻孔喷孔情况，采取了不同的割缝时间和压力的方案。割缝压力一般在２０～２８Ｍｐａ；之间，单孔

低渗透性高瓦斯煤层水力强化抽采技术研究

影响煤层渗透性的主要因素有：的孔隙结构、的煤煤裂隙、地应力和煤的水分等。在承受载荷时，中裂煤隙及孔隙缩小和闭合，致煤的瓦斯渗透性降低；导反
图１水力割缝卸压瓦斯不意图
之，对煤层进行卸压，裂隙和孔隙将张开扩大，煤体伸
我国煤矿９％是井工生产，层赋存条件变化０煤
复杂，中，约５％的矿井属于高瓦斯和煤与瓦斯其有１
突出矿井，随着煤矿采深的不断加大，而瓦斯爆炸、瓦
内采用高压水射流对钻孔内壁进行水力切割，从而起到增加煤层裂隙数，大瓦斯渗透率，高瓦斯卸压增提
两侧喷射高压水射流，内壁两侧喷射切割出２条缝在槽，到提高煤层卸压范围的目的。煤层钻孔水力割达
缝示意图见图２。
水力割缝法的工作原理是在煤层瓦斯卸压钻孔
收稿日期：０２— ２— ７２１０２
作者简介：李志刚（９７）男，１８一，宁夏固原人，００年毕业于华北科技学院，２１助理工程师，主要从事采煤技术工作
前，煤矿为了消除或减少瓦斯灾害对矿井安全生产带来的威胁，常利用人工卸压的方式，用机械设备常使和专用巷道、孔抽采从煤层中卸压释放出来的瓦钻斯，并将其做为原料和燃料加以利用，变害为利 ” “ 、 “ 变废为宝 ” 即煤层瓦斯抽采。然而，国煤层瓦斯，我赋存具有微孔隙、低渗透率、吸附的特征，瓦斯抽高给

松软低透气性煤层瓦斯抽采技术的应用研究

松软低透气性煤层瓦斯抽采技术的应用研究
杨占山
【期刊名称】《能源与节能》
【年(卷),期】2024()5
【摘要】为有效解决新源煤矿松软低透气性煤层瓦斯地面抽采难题,进行了超高压水力割缝增透技术的应用研究。

采用COMSOL-Multiphysics仿真软件确定了有效抽采半径,找到了地面抽采难的原因,确定采用超高压水力割缝增透技术,并对超高压水力割缝装置和超高压水力割缝工艺进行了阐述。

实践应用结果表明,对比普通钻孔瓦斯抽采技术,采用超高压水力割缝增透技术进行瓦斯抽采,其抽采体积分数和纯量均有大幅度的提高,抽采体积分数是普通钻孔抽采的2.24倍,抽采纯量是普通钻孔抽采的2.61倍。

超高压水力割缝增透技术的应用有效解决了新源煤矿307工作面松软低透气性煤层瓦斯抽采难度大的问题。

【总页数】4页(P18-20)
【作者】杨占山
【作者单位】山西沁新能源集团股份有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TD712.62
【相关文献】
1.潞安矿区低透气性松软单一煤层立体化瓦斯抽采技术探索
2.高瓦斯低透气性松软煤层瓦斯抽采钻孔施工工艺
3.松软低透气性煤层水力压裂增透瓦斯抽采技术研究
4.松软低透气性煤层瓦斯抽采技术研究
5.松软低透气性煤层瓦斯抽采技术研究
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水力压裂增透防突措施应用

８４万ｔ。煤层结构简单，煤层倾角在采区东部较缓，般在ｌ。右，一０左中上部倾角较大，２。３。在５Ｏ之间，部一般在２。右，西Ｏ左该煤层为突出煤层。
２压裂原理
水力压裂是将大量含砂的高压液体注入煤层，迫使煤层破裂，产生裂隙后，砂子作为支撑剂
１己－４８ｓ２００工作面概况
平煤股份十矿目前开采丁、、三组煤，戊己
中戊、己两组煤层透气性差，透气性系数只有
涌出量最大的矿井。
其动力失稳时的能量释放速率，从而起到防治煤
与瓦斯突出和冲击地压的作用。水力压裂使支撑
力峰值降低，峰值点向煤壁深部运移，并能使煤得到湿润，到防突和防尘的效果 …。达
试验地点为平煤十矿己四采区己２００４８
量降到煤层始突深度的瓦斯含量以下或将瓦斯压
力降到煤层始突深度的煤层瓦斯压力以下。因此低透气性高瓦斯煤层必须采取增透措施提高煤层透气性，大抽采量。加
可以提高煤层的透气性，高了瓦斯抽放浓度，提增大了瓦斯抽放量。在低透气性煤层采取水力压裂措施，降低了煤与瓦斯突出危险性。
线，南邻己『２００４６采面，北部为未开采区。地面标高＋５１０～＋８２０ｍ，工作面标高 … ８６０５０６ｍ。设计走向长度１０倾斜长平均１８ｍ，层厚４ｍ，８８煤

煤矿井下6种常用瓦斯治理增透措施解读

煤矿井下6种常用瓦斯治理增透措施解读通过充分调研国内现在各主要突出矿井使用的瓦斯泄压增透抽采技术，常见的通常有以下6种：①水力割缝技术；②水力冲刷技术；③水力冲孔技术；④水力挤出技术；⑤深孔预裂爆破技术；⑥水力压裂技术。

水力化技术主要原理是将具有高压能的水压入煤体内，延伸煤层原生的裂隙，或者人为的挤压形成新的孔隙、裂缝等，使得岩体的位置发生变化，进而对煤层完成了卸压、增渗。

1、水力割缝技术大致过程为：将具有一定高压能的水，射入到钻孔内，钻孔内四周的煤体受到冲击，且通过钻孔排出，钻孔四周通过水力的作用出现了大量的缝槽，提高了产煤量，提供了煤体变形空间，増大单孔影响范围，改善了瓦斯流动条件。

采用割缝的方法释放部分煤体的有效应力，使煤体发生塌陷和垮落，应力场发生变化，煤体缝隙的数量和宽度等都显著变大，煤体的渗透性大大提升。

但在实际工程中，由于诸多因素（如地质条件）的干扰，水力切割形成的间隙较小，煤体还没达到预期的破裂效果就在外力作用下的复合，割缝效果因此大幅减小。

而且在钻孔自喷煤层或硬质煤的矿井中这个技术是不能使用的。

2、水力冲刷技术是用水以一定的压力能冲刷钻孔，将水注入煤体，水压破坏了煤体，使煤体中的瓦斯被挤压出煤体，裂隙的数量以及煤体的湿度不断增加，煤质逐渐疏松，瓦斯抽采具有显著的增透作用，泄压的范围大大扩大，瓦斯压力显著降低，流动性显著增强，这与煤矿开采中的瓦斯泄压效果是一致的。

此外，该技术可以改变煤体的力学特性，增强塑性，降低弹性模量，使煤体内部的应力分布发生变化，可以有效避免瓦斯突出所造成的危害和损失，保证煤矿开采工作的高效开展。

3、水力冲孔技术可以有效地保护煤岩柱。

存在煤与瓦斯突出威胁的煤层可以实施水力冲孔作业，钻孔施工好后，通过高压水作业喷头冲击钻孔四周的煤体，大量的原煤和瓦斯被冲出，并出现大量裂隙，煤层应力重新分布，从而局部煤层完成卸压增透，有力地提高了抽放效果，在一定范围内降低了煤层瓦斯突出的威胁。

煤矿瓦斯抽采技术应用分析

煤矿瓦斯抽采技术应用分析摘要：目前，我国已经进人深部开采时代，煤层中的瓦斯含量逐渐增加，这导致瓦斯引起灾害的可能性也大大增加。

为了保证开采的安全性，必须对煤层中的瓦斯进行治理，一种重要的手段是对煤层中的瓦斯进行预抽。

由于我国煤层大多经历了地质构造的作用，煤层透气性较差，直接抽采煤层中的瓦斯存在着很大的困难，为此，需要应用一些强化瓦斯抽采的技术措施。

基于此，文章对煤矿瓦斯抽采技术的应用进行了研究，以供参考。

关键词：煤矿开采；瓦斯抽采；技术措施1瓦斯抽采技术面临的难点分析地面钻井抽采煤层瓦斯的效果比较差，已经很少采用。

目前，中国大多数矿井采用的是井下钻孔抽采煤层中瓦斯的方法。

但是由于我国煤层透气性较差，采用普通的钻孔来进行瓦斯抽采，存在抽采时间长、抽采效果差的不足。

因此为了强化瓦斯抽采，需要采用一些其他技术。

在当前的煤矿瓦斯抽采工作中，主要面临以下方面难点：（1）顺煤层抽瓦斯钻孔施工深度难以满足高效区域抽采的要求。

顺煤层抽瓦斯钻孔施工深度难以满足高效区域抽采的要求，使得大量采用抽瓦斯专用岩巷，工程成本高、施工时间长、产生大量废渣。

（2）缺乏长钻孔轨迹测定技术井下钻孔施工存在风险。

缺乏长钻孔轨迹测定技术，使得抽瓦斯难均匀、易留事故隐患；井下钻孔施工存在风险，远程（或地面）操控成为趋势和难点。

（3）井下抽采的瓦斯浓度低及煤层透气性低。

井下抽采的瓦斯浓度低，不利于安全抽采与输运，也给资源利用带来困难；煤层透气性低，抽瓦斯效果较差，提高透气性和抽采效果是难题；用地面井抽采采动影响区瓦斯效果好，但易受采动破坏，提高其高效服务寿命是难题。

2煤矿瓦斯抽采技术的应用研究2.1做好瓦斯监测工作煤矿瓦斯监测是进行瓦斯防治的基础，其有效性对于煤矿安全有着重要影响。

在进行瓦斯监测时，需做好以下几方面工作：（1）要检查一些关键位置处瓦斯探头的完好性。

瓦斯探头是监测瓦斯的重要设备，其主要功能是测量空气中的瓦斯浓度，但由于煤矿井下恶劣的生产环境，瓦斯探头很容易损坏。

水力冲孔造穴技术在煤层瓦斯抽放中的应用

水力冲孔造穴技术在煤层瓦斯抽放中的应用武德峰【摘要】针对新元矿掘进煤层瓦斯抽放难度大、抽采效率低等难题,新元矿通风部对传统煤层瓦斯抽采方法主要存在的问题进行分析,提出了水力冲孔造穴技术在31004辅助进风巷掘进煤层瓦斯抽放中进行应用,通过三个月应用效果分析发现,与传统瓦斯抽放技术相比水力冲孔造穴技术提高了钻孔成孔率,降低了工作面钻孔施工量,使单孔瓦斯抽放率提高至85％以上,大大提高了巷道掘进效率及突出掘进工作面卸压增透效果,取得了显著成效.【期刊名称】《煤矿现代化》【年(卷),期】2019(000)004【总页数】3页(P81-83)【关键词】回采煤层;瓦斯抽放;水力造穴;应用【作者】武德峰【作者单位】山西新元煤炭有限责任公司,山西阳泉 045000【正文语种】中文【中图分类】TD712.61 概述山西新元煤炭有限责任公司31004辅助进风巷工作面位于井田十采区，设计长度为2810m，巷道断面规格为宽×高=5.2×3.2m，工作面回采煤层为3#石炭系煤层，平均厚度为2.67m，工作面采用综合机械化掘进施工工艺，截至目前巷道已掘进720m。

由于新元矿属于煤与瓦斯突出矿井，3#煤层相对瓦斯涌出量为20.01m3/t，绝对瓦斯涌出量为209.93m3/min；31004辅助进风巷在前期掘进期间为了降低煤层突出危险性，减少工作面瓦斯涌出量，对工作面迎头施工瓦斯抽放钻孔进行瓦斯预抽，但实际应用效果相对较差，煤层瓦斯预抽后在掘进时工作面平均瓦斯涌出量6.2m3/min，平均瓦斯浓度在1.7%，经常出现瓦斯超限断电现象，不仅降低了施工巷道掘进效率，而且严重威胁着工作面安全施工。

2 传统瓦斯抽放方法及问题分析2.1 传统瓦斯抽放方法31004辅助进风巷开口掘进20m后开始对工作面施工瓦斯抽放钻孔进行煤层瓦斯预抽，在距工作面顶板1.2m处布置一排抽放钻孔，共计10个，钻孔间距为0.5m，钻孔直径为42mm，钻孔深度为120m；钻孔施工完后对钻孔开口10m范围内采用聚氨酯进行封孔处理，并安装瓦斯抽放管路进行瓦斯预抽；每组钻孔施工后允许巷道掘进距离为90m，超前30m，每个钻场瓦斯抽采时间不得低于10d。

《2024年应用复合射孔技术提高低渗透率煤层瓦斯抽采率试验研究》范文

《应用复合射孔技术提高低渗透率煤层瓦斯抽采率试验研究》篇一一、引言随着我国能源结构调整和环保政策的持续推进，煤炭的清洁高效利用愈发重要。

在煤炭资源开发过程中，瓦斯抽采作为一项关键技术，其效率直接影响煤矿安全及经济效益。

特别是在低渗透率煤层中，瓦斯抽采成为一项技术难题。

为了解决这一问题，本文提出了应用复合射孔技术以提高低渗透率煤层瓦斯抽采率的试验研究。

二、复合射孔技术概述复合射孔技术是一种结合了物理、化学和机械作用的新型煤层射孔技术。

该技术通过在煤层中形成一定规则的孔洞，并利用特定的化学物质和机械作用，改善煤层内部的瓦斯流动通道，从而提高瓦斯抽采率。

三、试验研究方法1. 试验地点与煤层选择本试验选择某低渗透率煤层进行。

该煤层瓦斯含量丰富，但因渗透率低，瓦斯抽采难度大。

2. 复合射孔技术实施（1）准备工作：对试验区域进行地质勘查，了解煤层结构和瓦斯分布情况。

（2）射孔作业：利用专业设备在煤层中按照一定规则和间距进行射孔作业。

（3）化学处理：将特定化学物质注入射孔内，利用其物理、化学作用改善煤层内部结构。

（4）机械辅助：采用振动、挤压等机械手段，进一步改善瓦斯流动通道。

3. 数据采集与分析（1）瓦斯抽采量监测：在试验前后分别进行瓦斯抽采量监测，记录数据变化。

（2）地质勘查与数据分析：对试验区域进行地质勘查，收集相关数据，分析复合射孔技术对煤层结构的影响。

四、试验结果与分析1. 瓦斯抽采量变化经过复合射孔技术处理后，试验区域的瓦斯抽采量有了显著提高。

与试验前相比，瓦斯抽采量提高了约XX%。

这表明复合射孔技术能够有效地改善低渗透率煤层的瓦斯流动通道，提高瓦斯抽采率。

2. 煤层结构变化地质勘查数据显示，经过复合射孔技术处理后，煤层内部结构发生了明显变化。

射孔作业和化学处理使得煤层中的瓦斯流动通道得到改善，同时机械辅助手段进一步扩大了通道的连通性。

这些变化为瓦斯的顺利抽采提供了有利条件。

3. 技术优势与局限性分析（1）优势：复合射孔技术结合了物理、化学和机械作用，能够有效地改善低渗透率煤层的瓦斯流动通道，提高瓦斯抽采率。

基于水力压裂与瓦斯抽采结合瓦斯综合防治技术论文

基于水力压裂与瓦斯抽采结合的瓦斯综合防治技术研究【摘要】本文在分析目前煤矿瓦斯治理存在问题的基础上，提出了利用井下水力压裂技术和地面采动井抽采与常规的井下瓦斯抽采技术相结合的综合瓦斯治理措施，分别阐述了煤矿井下水力压裂和地面采动井的原理和应用情况，实践表明：煤矿井下定向压裂增透消突成套技术可有效提高瓦斯抽采率，降低煤与瓦斯突出危险性，改善井下作业环境；地面采动井可“一井三用”，对抽放采动区域瓦斯效果较好。

【关键词】煤矿；瓦斯；水力压裂；采动井引言我国是世界第一大产煤国，煤炭在我国一次能源消费中约占70%左右，因而煤炭行业是关系我国国家经济命脉的重要基础产业。

然而，煤炭行业又是我国安全生产形势最为严峻的行业之一，预防和控制煤矿重特大事故的发生，促进煤矿安全生产形势的根本好转已成为国家和政府层面上急需解决的重大问题，也是我国安全生产工作的核心任务。

在所有煤矿灾害事故中，尤以瓦斯事故为重，其中主要以煤与瓦斯突出以及由瓦斯超限而造成的瓦斯爆炸为最主要的表现形式。

1、瓦斯灾害防治技术评析1．1瓦斯治理存在的问题及解决思路我国煤储层构造复杂，且煤层多强烈变形[2]，多数煤田煤体构造破碎严重，ⅲ、ⅳ类煤所占比例较重，煤质松软、坚固性系数偏小，煤层透气性低，渗透率一般在（0．001～0．1）×10－3μm范围内，瓦斯抽采效果不佳，造成瓦斯治理困难。

而且随着采掘活动向纵深延伸，煤层瓦斯赋存以“三高一低”（高应力、高瓦斯压力、高瓦斯含量及低渗透性）为主要特征，常规的瓦斯抽采技术难以发挥作用，抽采率低下，抽采效果不明显，瓦斯事故仍时有发生，因此，采用强制增透的瓦斯治理和井上下联合抽采的综合治理措施势在必行。

1．2井下水力压裂技术煤矿水力压裂技术分地面和井下2种，因地面水力压裂因不够灵活方便、成本高、压裂效果不明显而没有推广开来。

目前井下水力压裂应用效果较好，主要以河南省煤层气开发利用有限公司自主研发的“煤矿井下定向压裂增透消突成套技术”为主流，该技术可在井下充分利用现有的开拓工程，针对不同煤层瓦斯地质条件编制不同的压裂方案，实施不同的压裂工艺，真正做到“一面一策”、“一孔一策”。

利用水力强化增透技术抽采煤矿瓦斯的研究

一
煤层结构较复杂，煤层下部有一层厚度０．３ｍ左右的夹矸，比较稳定。距煤底２．１ｍ。４．２钻孔布置根据现场条件，确定矿方已施工抽放钻孔１０ｍ距离以后为强化施工区域，在强化施＿［区域施工１号观测孔，施工参数：方位角：９０。，倾角：一７。，孔
施工进行到５８ｍｉｎ时，停泵，此时压力从２９．０２ＭＰａ陡然下降到１９．２６ＭＰａ，压力下降值为９．７６ＭＰａ。
４．４试验效果
强化施＿丁开始时，压力表压力在０．１９ＭＰａ，随着强化的进行，到４ｍｉｎ时，压力上升到４．６８ＭＰａ，并且
煤矿现代化
２０１３年第４期
总第１１５期
利用水力强化增透技术抽采煤矿瓦斯的研究
高培林，张永明。常贵芳
（１．鹤壁中泰矿业，河南鹤壁４５８０１０；２．济源鹤济复兴煤业，河南济源４５４６５０；３．鹤壁鹤安公司，河南鹤壁４５８０１０）
深：７０ｍ
３水力强化的实际意义
煤矿井下 Leabharlann 力强化具有 “ 增透、抑制瓦斯涌出、
・
２２・
煤矿现代化
２０１３年第４期
总第１１５期
４＿３强化过程描述（１）第一阶段：高压水充满钻孔和高压管汇。

低透气性煤层增透关键技术与装备

低透气性煤层通常具有煤层厚度大、瓦斯含量高、瓦斯压力大等特点，增加了瓦斯治理的难度和风险。
面临的挑战
瓦斯抽采效率低下
由于低透气性煤层的渗透率低，瓦斯流动速度慢，导致瓦斯抽采效率低下，难以满足安全和环保要求。
瓦斯突出风险
低透气性煤层中瓦斯压力较大，容易发生瓦斯突出事故，对矿工生命安全构成威胁。
06
结论与展望
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
研究结论
通过对低透气性煤层的物理和化学性质进行深入研究，开发出了一系列有效的增透技术和装备，显著提高了煤层的透气性，为瓦斯抽采和煤层气开发提供了有力支持。
增透关键技术包括水力压裂、水力割缝、高能气体压裂等，这些技术能够有效地扩大煤层裂隙，提高煤层渗透性，增加瓦斯抽采量。
效率有直接影响。
爆炸设备
爆炸设备是低透气性煤层增透技术中的重要装备之一，主要用于通过爆炸产生的冲击波和气体压力对煤层进行破碎和松动，提高煤层的透气性。
爆炸设备的选择应根据煤层的物理性质、厚度、硬度等因素进行选择，以确保爆炸效果和安全性。
常见的爆炸设备包括炸药、雷管、导爆索等，其中炸药是产生爆炸能量的部分，其类型和用量对爆炸效果有直接影响。
ERA
钻孔设备
钻孔设备是低透气性煤层增透技术中的重要装备之一，主要用于在煤层中钻出一定数量和深度的钻孔，以便后续的爆炸、注水等增透作业。
钻孔设备的选择应根据煤层的物理性质、厚度、硬度等因素进行选择，以确保钻孔质量和效率。
常见的钻孔设备包括钻机、钻杆、钻头等，其中钻头是直接接触煤层的部分，其质量和类型对钻孔质量和
技术难度大
针对低透气性煤层的增透技术和装备需要克服诸多技术难题，如提高渗透率、降低瓦斯压力等。

穿层水力冲孔增透技术在严重突出煤层中的应用

第39卷第5期煤炭科学技术V ol 39 N o 5 2011年5月Coal Science and Techno logy M ay 2011穿层水力冲孔增透技术在严重突出煤层中的应用王念红,陈祖国(洛阳义安矿业有限公司,河南新安 471821)摘要:为了消除严重突出煤层的突出危险性,提高煤层瓦斯预抽率和突出煤巷掘进工作面的掘进速度,以义马煤业集团义安矿YX001工作面轨道巷为研究背景,对穿层水力冲孔增透技术的施工工艺及增透效果进行了研究。

现场应用表明,穿层水力冲孔增透技术措施能降低煤层瓦斯压力,增加透气性,冲孔后,残余瓦斯含量下降到3 34~6 43m3/,t有效地消除了煤层突出危险性;大幅度释放煤体中的瓦斯,使严重突出煤层巷道掘进速度提高了1倍以上,掘进速度达70m/月(18 3 m2大断面),取得了良好的综合防突效果。

关键词:突出煤层;穿层水力冲孔;瓦斯;防突措施中图分类号:TD713 3 文献标志码:A 文章编号:0253-2336(2011)05-0061-03 Application of Per m eability Im prove m ent Technology w ithH ydraulic Flushing Borehole Passi ng Through StrataWANG N ian hong,C HEN Zu guo(Luoyang Yi an Coa lM i n i ng C o mpany L t d.,X in an 471821,China)Abstrac t:In o rder to e li m i nate the outburst danger o f the ser i ous ou t burst seam and to i m prove the sea m gas pre-dra i nage rate and t he dr i v i ng speed of the ga te w ay dri v i ng face i n the outburst seam,based on the ra il w ay ga te w ay o f N o YX001co al m i ning face i n Y i an M i ne o fY i m a CoalM i n i ng G roup as the research background,a resea rch w as conducted on the constructi on techn i que of the per m eability i m provement techno l ogy w it h t he hydrau lic fl ush i ng boreho l e passing t hrough stra ta and the per m eab ility i m prov e m ent effect.The site ap p licati on show ed t hat t he per m eab ility technical m easures o f t he hydrauli c fl ush i ng bo reho le passing through strata could reduce t he g as pressure i n the sea m and cou l d i m prove the per m eab ili ty.A fter t he hydrau lic fl ushing bo reho le operati ons,the residual gas content i n t he sea m would be reduced to3 34~6 43m3/t and the outburst danger o f the sea m coul d be effecti ve l y eli m i na ted.The gas content h i ghly re leased fro m t he seam could m ake the driv i ng speed o f t he ou t burst seam ga te w ay increased over t wo ti m es,m ake the driv i ng speed at70 m pe r m onth(a c ross sec ti on o f18 3m2)and cou l d have a excellent comprehens i ve out burst preventi on and contro l effec t.K ey word s:outburst sea m;hydraulic fl ushing borehole;g as;outburst prevention m eas u res煤与瓦斯突出是由瓦斯、地应力和煤的物理力学性质等多因素共同作用的结果[1-2],煤层中发生煤与瓦斯突出的动力来自于煤层和围岩中的弹性潜能和瓦斯的膨胀能。

煤层瓦斯强化抽采水力增透技术综述

煤层瓦斯强化抽采水力增透技术综述李波;张城玮【摘要】简要介绍了我国煤层瓦斯抽采现状,对煤层瓦斯强化抽采水力增透技术中水力压裂增透技术和高压水射流割缝增透技术的原理、设备概况、应用发展概况进行了综述并分别介绍了2种技术的应用实例,说明了煤层瓦斯强化抽采水力增透技术对于提高煤层瓦斯抽采率具有良好的效果.【期刊名称】《煤矿现代化》【年(卷),期】2018(000)001【总页数】3页(P143-145)【关键词】瓦斯抽采;水力压裂;高压水力射流割缝【作者】李波;张城玮【作者单位】成都理工大学能源学院, 四川成都 610051;成都理工大学能源学院, 四川成都 610051【正文语种】中文【中图分类】TD713.3煤矿瓦斯是一种无色、无味、难溶于水的气体，以甲烷为主要成分。

当煤矿瓦斯与空气混合并达到一定浓度时，容易发生爆炸事故，造成严重的人员伤亡和巨大的经济损失。

同时，煤矿瓦斯也是一种可利用的清洁能源，其热值是煤的2～5倍，可用于工业生产和生活的各个方面。

因此，进行瓦斯抽采、降低煤矿瓦斯浓度是保证煤矿井下作业人员生命安全和煤矿安全生产的必要要求，也是开发利用新能源的需要。

近年来，国家十分重视煤矿瓦斯的抽采利用，出台了多项政策，鼓励支持煤矿瓦斯的抽采利用工作。

1 我国煤层瓦斯抽采现状我国的大部分煤层透气性差、煤层瓦斯含量高、地质条件比较复杂、具有严重的突出危险，瓦斯抽采难度大。

为了提高煤层瓦斯抽采率，得到理想的抽采效果，应使用增透技术来提高煤层透气性。

2 强化抽采水力增透技术原理及应用在低透气性煤层增透技术研究过程中，水力增透技术逐渐被应用。

该技术以水为介质，通过高压水泵给水加压，使其作用于煤层，在强大的水压作用下，煤层内部产生裂缝，这些裂缝相互沟通，在一定范围内形成了多裂缝连通网络，增加了煤层的透气性，改善了煤层内部瓦斯流动状况，从而获得了较好的煤层瓦斯抽采效果。

国内大量的强化抽采水力增透技术应用效果良好。

水力压冲一体化增透抽采瓦斯技术

水力压冲一体化增透抽采瓦斯技术王宝贵1，2（1. 山西焦煤西山煤电集团公司杜儿坪矿，山西太原　030053；2. 太原理工大学继续教育学院，山西太原　030024）摘要：现有的水力压裂、水力冲孔、水力掏槽、水力割缝等煤矿井下水力增透技术工艺复杂、适应条件单一、劳动强度大，而钻冲一体化、钻扩一体化、水力冲/压一体化等技术对硬煤增透效果不理想，且存在工序繁琐、不能连续作业等问题。

针对上述问题，提出了一种水力压冲一体化增透抽采瓦斯技术，在钻进过程中利用高压水射流定点（定向、分段）对煤层实施水力增透作业，可实现集打钻、对软煤水力冲孔及对硬煤水力喷射压裂的一体化作业。

揭示了水力压冲一体化增透原理，即通过水力冲孔将软煤层的部分煤体冲出，实现软煤层出煤卸压增透，对硬煤层进行定点水力喷射压裂，实现硬煤层造缝增透；研制了水力压冲一体化钻具，满足高泵压、大排量的要求，具备较强的破岩和排屑能力，其工序简单、可操控性强；给出了高压水射流冲孔和水力喷射压裂时的钻具操控方法，探讨了钻进时冲压工艺和退钻时冲压工艺。

在某矿16101底抽巷使用水力压冲一体化钻具进行了现场工程试验，结果表明：在软煤段进行水力冲孔作业，比传统水力冲孔缩短时间60%～80%，而单孔出煤量增加了约2倍，单孔平均百米瓦斯抽采纯量提高了1倍；在硬煤段进行水力喷射压裂作业，单孔平均百米瓦斯抽采纯量比传统水力冲孔提高了2倍。

关键词：瓦斯抽采；煤层增透；水力压冲一体化；水力冲孔；水力喷射压裂中图分类号：TD712 文献标志码：AHydraulic fracturing and punching integration enhanced permeability gas extraction technologyWANG Baogui 1,2(1. Duerping Mine, Shanxi Coking Coal Xishan Coal and Electricity Group Company, Taiyuan 030053, China ；2. School of Continuing Education, Taiyuan University of Technology, Taiyuan 030024, China)Abstract : The existing hydraulic fracturing, hydraulic punching, hydraulic slotting, hydraulic cutting and other underground hydraulic permeability enhancement technologies in coal mines have complex processes, single adaptability conditions, and high labor intensity. However, drilling and punching integration, drilling and expansion integration, hydraulic punching/fracturing integration and other technologies are not ideal for enhancing the permeability of hard coal. There are problems such as cumbersome processes and inability to operate continuously. In order to solve the above problems, a hydraulic fracturing and punching integration enhanced permeability gas extraction technology is proposed. During the drilling process, high-pressure water jet is used to perform hydraulic enhanced permeability operations on coal seams at fixed points (directional, segmented). It can achieve integrated drilling, hydraulic punching of soft coal, and hydraulic injection fracturing of hard coal. The study reveals the principle of hydraulic fracturing and punching integration permeability enhancement. The hydraulic punching is used to flush out part of the coal body in soft coal seams, achieving pressure relief and permeability enhancement of soft coal seams. The fixed-point hydraulic jet fracturing is performed on hard coal收稿日期：2023-05-06；修回日期：2024-01-20；责任编辑：盛男。

水力化防瓦斯突出机理

浅谈水力化防瓦斯突出机理摘要：通过对水力冲孔原理和当下四项水力化防突技术的分析，得出相关结论，为水力化防突技术的发展提供一定的理论基础。

关键词：水力冲孔水力化防突技术水力化防突预测煤与瓦斯突出是煤矿生产过程中最严重的自然灾害之一，为了有效防治煤与瓦斯突出，我国防突工作坚持区域防突措施先行、局部防突措施补充的原则。

煤与瓦斯突出是地应力、高压瓦斯、煤的结构性能等三个因素综合作用的结果[1]，对于突出矿井，已经采用超前排放钻孔、浅孔松动爆破、深孔控制爆破、预抽瓦斯等众多防突措施[2-3]，多年来，水力化防突措施取得了长足的发展，并在防突技术中发挥越来越重的作用。

本文通过对水力化防突机理的研究，以及目前各项水力化措施和技术的总结，得出相关结论，为水力化防突技术的发展提供一定的理论基础。

1、水力冲孔的技术原理1.1目前防治煤与瓦斯突出的技术原理[4]1) 应力释放原理。

煤与瓦斯突出是地应力、高压瓦斯、煤的结构性能等三个因素综合作用的结果。

地应力、瓦斯压力是突出发动与发展的动力, 煤的结构及力学性质是阻碍突出发生的因素。

通过降低围岩各向应力可以防止煤与瓦斯突出。

2) 瓦斯排放原理。

瓦斯突出时, 潜能的释放使煤体破碎并发生移动, 瓦斯的解吸使破碎和移动进一步加强, 并由瓦斯流不断把碎煤抛出,致使煤的破碎不断向深部发展。

因此，降低瓦斯内能可以有效防治瓦斯突出。

3) 煤体强度增加原理。

增加煤体强度对防止突出有重要作用。

1.2 水力冲孔水力冲孔措施的作用原理是着眼于卸压和释放瓦斯的问题上。

通过钻头的切割和压力水的冲击煤体时激发突出危险煤层喷孔, 使冲出的煤炭和解吸的瓦斯沿着孔道和密封的管道向外输排，造成煤体的膨胀变形和顶、底板间的相向位移, 引起在孔道影响范围内地应力降低, 煤层得到充分卸压, 裂隙增加, 使煤层透气性大幅度增高, 促进瓦斯解吸和排放,大幅度地释放了煤层和围岩中的弹性潜能和瓦斯的膨胀能[5]。

水力冲孔过程中, 水的作用一方面是形成高压水, 导致煤壁破碎,形成一个较大的水力掏槽孔, 使孔道周围煤体得到充分卸压和瓦斯大幅度排放;另一方面是湿润煤体, 减小了煤体的脆性, 增加了可塑性, 降低了煤体内部的应力集中, 增加了防止煤和瓦斯突出的能力, 起到了综合防突的作用。

煤层瓦斯抽采效果影响因素分析及技术对策

煤层瓦斯抽采效果影响因素分析及技术对策赵旭生;刘延保;申凯;巴全斌【摘要】根据瓦斯抽采理论和现场实践,分析认为煤层瓦斯非稳定流场、低渗透性、封孔气密性、钻孔塌孔、孔内瓦斯流动状态和钻孔布置参数等是影响钻孔瓦斯抽采效果的主要因素,基于以上影响因素,系统总结了提高钻孔瓦斯抽采效果的技术途径为:煤层开采卸压、煤层致裂增渗(包括预裂爆破、CO2爆破、水力压裂)、扩大钻孔影响半径(提高钻孔直径、水力割缝、水力扩孔、水力冲孔等)、采用新型封孔工艺、改善钻孔瓦斯流动状态(合理负压分布、下筛管等)和优化钻孔布置参数等.【期刊名称】《煤矿安全》【年(卷),期】2019(050)001【总页数】5页(P179-183)【关键词】瓦斯抽采;低渗透性;抽采效果;瓦斯防治;技术途径【作者】赵旭生;刘延保;申凯;巴全斌【作者单位】中煤科工集团重庆研究院有限公司,重庆400039;瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室,重庆400039;中煤科工集团重庆研究院有限公司,重庆400039;瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室,重庆400039;中煤科工集团重庆研究院有限公司,重庆400039;瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室,重庆400039;中煤科工集团重庆研究院有限公司,重庆400039;瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室,重庆400039【正文语种】中文【中图分类】TD713近年来，我国的瓦斯抽采技术取得了突飞猛进的发展，瓦斯抽采从单一的保障煤矿安全生产发展到了采煤采气一体化的综合立体开发利用。

同时，随着国家加强对煤矿瓦斯抽采管理、煤炭产量的提升，煤矿瓦斯抽采量逐年上升，2016年井下煤矿瓦斯抽采量达128亿m3、利用量48亿m3。

然而，我国瓦斯赋存条件区域性差异大，多数地区呈低压力、低渗透、低饱和特点，规模化、产业化开发难度大，随着开采深度的增加，井下抽采难度仍然不断加大。

“十三五”期间，煤炭行业加快推进化解过剩产能，要完成2020年井下煤矿瓦斯抽采量140亿m3的规划目标，势必要通过瓦斯抽采新技术的应用来实现。

水力造穴瓦斯治理技术的研究与应用

202瓦斯作为矿井五大灾害之一，受复杂赋存环境的影响，深井煤层孔隙细小密集，渗透率低且受高地应力影响瓦斯吸附能力强不易解析，瓦斯抽采效果不佳。

在开采过程中受强动压影响，瓦斯极易从煤层中解析出来且短时间内造成工作面瓦斯含量激增，存在较大的安全隐患。

因此，增大煤层间孔隙，扩展煤层间瓦斯运移通道，加速煤层吸附瓦斯解析，降低煤层原始瓦斯压力是提高深井煤层瓦斯抽采效果的主要途径。

高压水射流增透技术作为低透气性煤层瓦斯治理领域的主要手段，因其适用性强、增透效果好被广泛应用。

通过在煤层中布置钻孔，借助钻孔深入煤层内部，接通高压水利用水射流对钻孔内部煤体进行切割，破坏钻孔周围煤体稳定的内部结构，构建围岩弱结构裂隙扩展区域，改善煤层高应力环境，形成煤层间瓦斯自由运移通道，加速煤层吸附瓦斯解析过程。

同时，在高压水射流的冲击切割作用下，使钻孔间煤体扰动范围增大，减小钻孔布置密度，减小钻孔施工数量，有效缩减钻孔成本进而提高瓦斯抽采效率[1]。

1 矿井概况及工作面瓦斯分布规律1.1 矿井概况白羊岭煤矿隶属于中煤国投昔阳能源有限责任公司，位于昔阳县城南约13km处，北侧为丰汇煤矿，东和南侧为松溪河，井田东西宽约4km，南北长约4.5km，井田面积为12.482km 2。

矿井核定生产能力1.50Mt/a，15号煤层为全井田稳定可采煤层。

煤层厚度为3.79～5.89m，平均约4.65m。

含0～3层夹矸，结构简单-复杂，夹矸岩性为泥岩。

顶板为深灰色泥岩及砂质泥岩，水平层理，含植物化石，底板为灰黑色砂质泥岩及泥岩。

矿井实测原始瓦斯含量为4.17～12.99m 3/t，瓦斯压力为0.37～0.54MPa，瓦斯放散初速度为34.7～36.7mmHg，煤的坚固性系数为0.52～0.66，煤层破坏类型为Ⅲ类强烈破坏煤。

1.2 工作面回采期间瓦斯涌出量及分布规律对15110综采工作面进行为期10d的瓦斯含量监测，主要涉及顶板钻孔瓦斯抽采量、高抽巷瓦斯抽采量、采空区瓦斯抽采量以及本煤层瓦斯抽采量。

低渗煤层co2预裂增透高效瓦斯抽采原理及应用

煤层中的CO2预裂增透高效瓦斯抽采原理是采用CO2预裂增透剂，在煤层中分布，形成一个低渗透率的裂缝网络，形成一个自流压力系统，把煤层内的瓦斯抽出来，从而达到高效抽采效果。

CO2预裂增透高效瓦斯抽采的基本原理是，将CO2预裂增透剂以一定浓度的溶液形式注入到煤层中的裂缝网络中，使裂缝网络内的渗流率降低，煤层内的瓦斯顿时被抽出，经过预裂增透剂的作用，瓦斯的抽采量大大提高。

CO2预裂增透高效瓦斯抽采的应用技术包括：
1、注入增透剂：在煤层中注入CO2预裂增透剂，形成低渗透裂缝网络，有效地把煤层中的瓦斯抽出来。

2、抽采技术：采用抽采技术，有效地把煤层中的瓦斯抽出来，形成自流压力系统，使瓦斯的抽采量大大提高。

3、瓦斯释放技术：采用瓦斯释放技术，将煤层中的瓦斯释放到环境中，减少煤层内瓦斯的浓度，降低煤层
的安全风险，保证煤层的安全生产。

CO2预裂增透高效瓦斯抽采技术的使用，可以有效地提高煤层的瓦斯抽采量，提高瓦斯的利用效率，降低煤层内瓦斯的浓度，降低煤层的安全风险，保证煤层的安全生产，是一种理想的抽采技术。

水力造穴煤层增透瓦斯治理施工工法

水力造穴煤层增透瓦斯治理施工工法水力造穴煤层增透瓦斯治理施工工法一、前言为了提高煤矿安全生产的水平和瓦斯抽采效果，水力造穴煤层增透瓦斯治理施工工法应运而生。

该工法采用水力造穴和提高煤层透气性的方法，达到提高瓦斯抽采效果的目的。

本文将对该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例进行详细介绍。

二、工法特点水力造穴煤层增透瓦斯治理施工工法具有以下几个特点：1. 无需开采煤炭：该工法是在煤层未进行开采前实施的，不需要进行煤炭的采掘，避免了传统采煤过程中带来的安全风险和煤层破坏。

2. 提高煤层透气性：通过水力穿孔，将高压水注入煤层中，使煤层内部的通道扩大，增加煤层的透气性，提高煤层的瓦斯抽采效果。

3. 简化施工过程：相比传统的瓦斯抽采方法，水力造穴煤层增透瓦斯治理施工工法不需要设置特殊的煤层揭露工作面，无需设置支护和掘进等设备，施工过程简化，降低了施工难度。

4. 高效节能：通过水力穿孔和增透瓦斯治理，可以达到快速提高瓦斯抽采效果的目的，缩短了瓦斯抽采周期，节约了能源和时间成本。

三、适应范围水力造穴煤层增透瓦斯治理施工工法适用于各种煤层类型和地质条件的煤矿。

特别适用于煤层气藏透气性较低、瓦斯抽采效果较差的情况下进行瓦斯治理。

四、工艺原理水力造穴煤层增透瓦斯治理施工工法的工艺原理如下：1. 水力穿孔：通过钻机将高压水注入煤层中，形成压裂效应，使煤层内部的通道扩大，增加煤层的透气性。

2. 水帘支护：在穿孔过程中，高压水会形成水帘，起到支护煤层的作用，防止煤层的倒塌和裂缝扩大。

3. 增透瓦斯治理：通过水力穿孔和增透瓦斯治理，提高了煤层的透气性，增加了瓦斯抽采的效果。

五、施工工艺水力造穴煤层增透瓦斯治理施工工法包括以下几个施工阶段：1. 前期准备：编制施工方案，确定施工区域和穿孔点位，并进行人员培训和安全教育。

2. 钻孔施工：使用钻机进行穿孔作业，控制钻孔进度和水压，确保水力穿孔的质量和效果。

低渗透煤层瓦斯抽放理论与应用研究

低渗透煤层瓦斯抽放理论与应用研究
低透气煤层瓦斯抽放是指通过采用各种技术手段将煤层中的瓦斯抽出，以达到安全生产、减少煤层瓦斯爆炸事故的目的。

低透气煤层是指渗透率比较低的煤层，一般渗透率小
于1mD。

低透气煤层的瓦斯抽放面临着各种问题，如煤层透气性差、地质条件复杂等。

低透气煤层瓦斯抽放的理论基础是煤层气地质学。

通过研究煤层气的成因、分布规律、运移机制等方面的问题，可以为煤层瓦斯抽放提供理论支持。

同时，煤层气地质学研究还
可以为低透气煤层瓦斯抽放的合理开发提供依据。

目前，低透气煤层瓦斯抽放主要采用的技术手段有水平井瓦斯抽放技术、钻孔直接瓦
斯抽放技术、局部区域瓦斯抽放技术等。

水平井瓦斯抽放技术是通过在煤层内钻探水平井，使煤层内形成井道，从而增加煤层透气性，利于瓦斯抽放。

钻孔直接瓦斯抽放技术是在煤
层内钻孔，通过抽放直接逸出的瓦斯。

局部区域瓦斯抽放技术是利用地质条件较好的煤层
区域进行瓦斯抽放，以减少瓦斯对采煤工作面的影响。

低透气煤层瓦斯抽放的应用可以减少煤矿瓦斯爆炸事故的发生，提高煤矿安全性。

同时，瓦斯抽放还可以利用煤层气资源，增加煤炭的附加值。

因此，低透气煤层瓦斯抽放技
术的应用前景广阔。

综上所述，低透气煤层瓦斯抽放是当前煤矿安全生产中的重要问题。

通过对煤层气地
质学的深入研究，可以为低透气煤层瓦斯抽放提供理论基础。

同时，水平井瓦斯抽放技术、钻孔直接瓦斯抽放技术、局部区域瓦斯抽放技术等多种技术手段的应用，可以为解决低透
气煤层瓦斯抽放面临的问题提供途径。