煤層瓦斯強(qiáng)化抽采水力增透技術(shù)綜述

《煤層瓦斯強(qiáng)化抽采水力增透技術(shù)綜述》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。

1、煤層瓦斯強(qiáng)化抽采水力增透技術(shù)綜述李波張城瑋成都理工大學(xué)能源學(xué)院摘要：簡要介紹了我國煤層瓦斯抽釆現(xiàn)狀，對煤層瓦斯強(qiáng)化抽釆水力增透技術(shù)中水力壓裂增透技術(shù)和高壓水射流割縫增透技術(shù)的原理、設(shè)備概況、應(yīng)用發(fā)展概況進(jìn)行丫綜述并分別介紹丫2種技術(shù)的應(yīng)用實例，說明丫煤層瓦斯強(qiáng)化抽采水力增透技術(shù)對于提高煤層瓦斯抽采率具有良好的效果。關(guān)鍵詞：瓦斯抽采;水力壓裂;高壓水力射流割縫;作者簡介：李波（1991-）,男，山東聊城人，成都理工大學(xué)碩士研究生在讀。收稿日期：2017-7-27TheSummaryofPermeabilityImprovementTechnologiesbyHighPressure

2、WaterforEnhancedGasDrainageinCoalMinesLiBoZhangChengweiEnergyCollege，ChengduUniversityofTechnology;Abstract：ThispaperbrieflyintroducedthepresentsituationofgasdrainageincoalminesinChina，emphaticallyexpoundedtheprinciple,equipment,applicationdevelopment,fieldapplicationofpermeabilityimprovement

3、technologiesbyhydrofracturingandhighpressurewaterjetcutting,andpointedoutthatthesetechnologieshavebeneficialeffectstoenhancegasdrainagerateincoalmines.Keyword：gasdrainage;hydrofracturing;highpressurewaterjetcutting;Received：2017-7-27煤礦瓦斯是一種無色、無味、難溶于水的氣體，以中烷為主耍成分。當(dāng)煤礦瓦斯與空氣混合并達(dá)到一定濃度時，容易發(fā)生爆炸事故，造成

4、嚴(yán)重的人員傷亡和巨大的經(jīng)濟(jì)損失。冋吋，煤礦瓦斯也是一種可利用的清潔能源，其熱值是煤的2~5倍，可用于工業(yè)生產(chǎn)和生活的各個方面。因此，進(jìn)行瓦斯抽采、降低煤礦瓦斯?jié)舛仁潜ＷC煤礦井下作業(yè)人員生命安全和煤礦安全生產(chǎn)的必要要求，也是開發(fā)利用新能源的需耍。近年來，國家十分重視煤礦瓦斯的抽采利用，出臺了多項政策,鼓勵支持煤礦瓦斯的抽釆利用工作。1我國煤層瓦斯抽采現(xiàn)狀我國的大部分煤層透氣性差、煤層瓦斯含量高、地質(zhì)條件比較復(fù)雜、具有嚴(yán)重的突出危險，瓦斯抽采難度大。為了提高煤層瓦斯抽采率，得到理想的抽采效果，應(yīng)使用增透技術(shù)來提高煤層透氣性。2強(qiáng)化抽采水力增透技術(shù)原理及應(yīng)用在低透氣性煤層增透技術(shù)研宄過

5、程中，水力增透技術(shù)逐漸被應(yīng)用。該技術(shù)以水為介質(zhì)，通過高壓水泵給水加壓，使其作用于煤層，在強(qiáng)大的水壓作用下，煤層內(nèi)部產(chǎn)生裂縫，這些裂縫相互溝通，在一定范圍內(nèi)形成了多裂縫連通網(wǎng)絡(luò)，增加了煤層的透氣性，改善了煤層內(nèi)部瓦斯流動狀況，從而獲得了較好的煤層瓦斯抽采效果。國內(nèi)大量的強(qiáng)化抽采水力増透技術(shù)應(yīng)用效果良好。FI前，強(qiáng)化抽采水力增透技術(shù)主耍包括水力壓裂增透技術(shù)和高壓水射流割縫增透技術(shù)U1。2.1水力壓裂增透技術(shù)2.1.1水力壓裂增透技術(shù)原理及設(shè)備水力壓裂增透技術(shù)就是通過鉆孔向煤層注入液體，當(dāng)液體壓入的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過煤層的自然吸水能力時，由于流動阻力的增加，進(jìn)入煤層的液體壓力就會逐漸上升，當(dāng)

6、超過煤層上方的巖石壓力時，煤層內(nèi)原來的閉合裂縫就會被壓開、延仲,形成新的煤層瓦斯流通網(wǎng)絡(luò)，煤層的透氣性就會增加，壓開的裂隙為煤層瓦斯的流動創(chuàng)造了良好的條件。水力壓裂設(shè)備主要由供水管路、流量計、壓裂泵、壓力表、泄壓閥等組成（如圖1所示）。ft：h?<島版衧匯流破計圖1水力壓裂設(shè)備圖下載原圖2.1.2我煤層水力壓裂增透技術(shù)應(yīng)用發(fā)展概況上世紀(jì)60年代屮期，煤炭科學(xué)研究院撫順研究所首次將水力壓裂增透技術(shù)應(yīng)用于煤層瓦斯抽采，通過地面鉆井對目的煤層實施壓裂，經(jīng)試驗測定效果顯著。上世紀(jì)70年代至80年代，遼寧、河南、湖南、山西等礦務(wù)局進(jìn)行過以地面亟直鉆井進(jìn)行水力壓裂方式開釆煤層瓦斯的試驗，取得

7、了一定的效果，但未能形成開發(fā)、推廣規(guī)模。上世紀(jì)90年代初，地礦、煤炭、石油等部門以及各地政府在十余個煤田或地區(qū)打了60多口煤層瓦斯資源評價鉆孔和生產(chǎn)試驗鉆孔，有些地方還進(jìn)行了水力壓裂瓦斯抽采試驗，取得了可喜的成果。上世紀(jì)90年代末，在鄂爾多斯、沁水等9個煤層瓦斯賦存較好的盆地，逐漸開始全面實施煤層水力壓裂瓦斯抽采［2］。2.1.3應(yīng)用實例義安煤礦煤田地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，煤層賦存極不穩(wěn)定，煤層瓦斯抽采困難。義安煤礦對YX011工作面進(jìn)行現(xiàn)場水力壓裂，選取YX011工作面5號壓裂鉆孔為研究