【摘 要】
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瓦斯是制约煤矿安全生产的一个重要因素,抽采瓦斯是防治瓦斯灾害的根本措施,而煤层透气性是决定瓦斯抽采效果的关键因素,因此,改善煤层透气性成为煤矿井下抽采瓦斯的重要研究
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瓦斯是制约煤矿安全生产的一个重要因素,抽采瓦斯是防治瓦斯灾害的根本措施,而煤层透气性是决定瓦斯抽采效果的关键因素,因此,改善煤层透气性成为煤矿井下抽采瓦斯的重要研究内容。针对单一低透气性煤层瓦斯抽采效率低的技术难题,结合邓家庄矿5#煤层15200工作面的实际赋存条件,决定采用水力压裂的方法提高5#煤层的透气性,首先理论分析了水力压裂过程中裂缝产生的条件及裂缝的扩展形式和方向,决定在每两个压裂孔之间布置一个抽采孔(控制孔),并对该控制孔进行扩孔以增加其抽采半径；其次理论计算了水力压裂增透技术的参数。利用RFPA2d-Flow软件对是否含有控制孔条件下的压裂范围和渗流孔隙水压力进行了数值模拟分析,得出在相同注水压力下,当有控制孔存在时,增透效果更好。最后,介绍了水力压裂注水系统、封孔材料和封孔工艺。在此基础上,进行了现场试验,与普通顺层钻孔相比,在抽采流量提高了8倍,最后维持在0.3 m~3/min,抽采的瓦斯浓度达到80%以上。经过5个月的预抽瓦斯含量由11.98 m~3/t降为4.5 m~3/t,瓦斯抽采率达到了62.4%,透气性系数提高234倍,试验取得了较好的抽采效果,为相似条件的瓦斯抽采提供了理论和技术基础。
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