煤矿井下控制水力压裂煤层增透关键技术及应用

郭臣业^1,2,3，沈大富²，张翠兰²，王书琪⁴，郭晨³

1. 中国矿业大学(北京)2. 重庆市能源投资集团科技有限责任公司3. 重庆科技学院4. 重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室

摘 要：为了减少低透气性煤层瓦斯抽采钻孔工程量和提高瓦斯抽采效率,对低透气性煤层增透理论及技术应用进行了研究,基于煤层控制水力压裂概念,开发了煤矿井下水力压裂数值模拟与优化设计软件,提出了高承压上向孔和近水平孔的封堵方法,形成了压裂水分布范围探测关键技术,并进行现场应用。结果表明,通过定点定向定区域压裂实现了目标区域煤层的增透,控制水力压裂前后相比单孔瓦斯抽采量提高了5倍以上,部分工作面瓦斯抽采钻孔工程量减少了1/3,采掘工作面单产单进大幅提高,煤矿井下控制水力压裂是对常规水力压裂技术的改进和创新,能有效促进目标区域煤层增透、提高瓦斯治理效果。

关键词：煤层增透;控制水力压裂;封堵技术;压裂监测;