高瓦斯低透煤層水力壓裂石門揭煤技術(shù)與應(yīng)用.pdf

1、煤與瓦斯突出是煤礦井下作業(yè)中一種極其復(fù)雜的動力現(xiàn)象，然而在石門揭穿突出煤層的過程中，發(fā)生煤與瓦斯突出往往是突出類型強度與危害性最大的一種。由于其強度大、頻率高、危害性大的特性，所以在我國近幾十起特大型突出事故中，石門揭煤發(fā)生的突出就占了約80％。針對這一問題，國內(nèi)外很多專家學(xué)者提出了很多突出理論與解決措施，不同的解決措施存在著不同的問題，例如存在方法施工工藝復(fù)雜，石門揭煤的周期過長或者準(zhǔn)備巷道掘進(jìn)時間過長并且效果不明顯的問題，所以本文將

2、深入探究水力壓裂在突出煤層石門揭煤過程中的應(yīng)用效果。
　　本文針對新宏煤礦水力壓裂卸壓增透石門揭煤技術(shù)的研究，采用理論分析、數(shù)值模擬和現(xiàn)場試驗相結(jié)合的方法進(jìn)行深入探究，通過對石門揭煤發(fā)生突出的條件進(jìn)行分析，對比工作面與石門揭煤區(qū)域的應(yīng)力狀態(tài)的不同，根據(jù)防治突出的基本原則，利用水力壓裂技術(shù)進(jìn)行快速消突安全揭石門。應(yīng)用RFPA2D模擬軟件對鉆孔水力壓裂過程進(jìn)行分析，通過分析水力壓裂的煤層起裂壓力，壓裂孔的影響半徑，壓裂時煤體的應(yīng)力變化

3、以及壓裂后煤體內(nèi)部裂隙的發(fā)展情況。根據(jù)模擬結(jié)果以及以往經(jīng)驗初步選取較為合理的參數(shù)，根據(jù)選取的參數(shù)在揭煤點進(jìn)行水力壓裂實驗，并對壓裂效果進(jìn)行考察，在防突措施得到保證的情況下，進(jìn)行安全快速的揭煤。對壓裂工藝流程以及安全措施進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計，設(shè)計了不同的考察方案。結(jié)果表明通過水力壓裂措施能提高B1煤層的透氣性系數(shù)、煤層內(nèi)部裂隙明顯擴大、并且大大提高了瓦斯抽采率達(dá)到了降低煤層突出危險性的目的。通過水力壓裂技術(shù)在高瓦斯低透氣性單一煤層石門揭煤的過