高瓦斯煤層井下穿層水力壓裂強化增透技術(shù)研究.pdf

1、本文運用理論研究、數(shù)值模擬與現(xiàn)場試驗的相結(jié)合的方法，將新莊孜礦C13煤層作為試驗對象，考察了水力壓裂的實施起到的作用。事實證實，水力壓裂工作實施后，C13煤層的瓦斯?jié)舛却蠓冉档?、瓦斯抽采率大大提高、透氣性明顯有所改善，有效的預防了煤與瓦斯突出的可能性。
　　對水力壓裂增透理論進行了研究，大直徑鉆孔能夠使鉆孔周圍卸壓范圍增大;鉆孔周圍裸露的煤體大大增多;煤體內(nèi)氣體流動性增強，透氣性大幅度改善。
　　運用RFPA2D軟件進行模

2、擬實驗，煤層起裂壓力為30MPa，壓裂結(jié)束后，裂隙延伸擴展長度可達到35～40m左右;按照應力的分布情況把鉆孔四周的煤體可劃成四個區(qū)域，從中心位置到煤體深部依次為:卸壓區(qū)(0～35m);集中區(qū)(35～50m);過渡區(qū)(50～62.5m);原始應力區(qū)(＞62.5m)。單孔水力壓裂影響范圍半徑可達35m;通過水力壓裂的實施，煤層滲透性一定程度上得到了改善，提高了將近25倍。壓裂過程中，水流量最高可達400m3/(d·m)，說明煤體的滲透性顯

3、著得到改善。
　　根據(jù)壓裂區(qū)域煤層含水率的變化規(guī)律，初步判斷壓裂半徑大于50m;根據(jù)壓裂區(qū)域煤體內(nèi)的瓦斯含量變化規(guī)律得知，壓裂半徑在30～50m之間。鉆孔40m區(qū)域內(nèi)，壓裂效果明顯，瓦斯含量顯著下降，說明在壓裂孔影響范圍達到40m。根據(jù)壓裂區(qū)域煤層含水率的變化規(guī)律，初步判斷壓裂半徑大于50m;通過測定未壓裂的煤體的瓦斯壓力為4.9MPa，水力壓裂過后，通過求解，瓦斯壓力急劇減小，減小至1 MPa;原始的透氣性系數(shù)為0.032m2/