深部低透气性煤层上向穿层水力压裂强化增透技术

蔡峰^1,2,3，刘泽功^1,2

1. 安徽理工大学煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室2. 安徽理工大学能源与安全学院3. 煤与煤层气共采安徽省重点实验室

摘 要：煤层气的长时间、高效抽采的是当前煤层气灾害治理与煤层气资源利用过程中亟需解决的问题。利用数值模拟实验与工程试验相结合的方法,系统地研究了井下底抽巷对目标煤层进行水力压裂强化增透技术。研究发现,水力压裂的裂隙扩展过程经历了能量与应力累积、微裂隙产生、局部压裂损伤、煤体抵抗失效与裂隙迅速拓展以及压裂水能量再蓄集再扩张循环5个阶段,水力压裂产生了大量的裂隙,再加上顶底板碎胀作用而使煤层卸压,使得煤体透气性大幅提高。水力压裂工程试验验证了压裂水的运移轨迹,与数值模拟与分析结果相吻合,实现了大范围增透和长时效的煤层气抽采,从而为深部低透气性煤层强化增透和煤层气高效抽采提供了技术保障。

关键词：低透气性煤层;井下;水力压裂;增透;