穿层钻孔水力压裂关键技术参数分析及现场应用

摘要

红阳二矿12^#煤层为松软低透有煤与瓦斯突出危险性煤层，煤层强度低、透气性差、瓦斯抽采难，为了提高煤层瓦斯抽采效果，消除煤层的突出危险，针对井下条件开展了穿层钻孔水力压裂增透技术研究。采用理论计算、统计分析和现场观测相结合的方式，对水力压裂起裂压力、注水量、注水时间、注水速率、保压时间、放水时间等关键技术参数进行了研究，对压裂后瓦斯抽采效果进行了考察；研究结果表明：起裂压力为16.5 MPa、注水量600 m³、注水时间45 h、注水速率13.3～15.0 m³/h、保压时间15～20 d、放水时间7 d时，压裂区域和未压裂区域接抽时，抽采钻孔瓦斯抽采体积分数分别为31.1%、14.5%，压裂后瓦斯抽采效果提升114.5%；抽采15 d后，压裂区域和未压裂区域平均单孔瓦斯抽采混量分别为8.85、1.16 m³/d，平均单孔抽采纯量分别为1.65、0.12 m³/d，抽采整体效率分别提升7.6倍和13.75倍，提升效果显著，为矿井安全生产提供了有力保障。

关键词

穿层钻孔 / 水力压裂 / 煤层增透 / 瓦斯抽采