基于水力压裂增透的多煤层瓦斯隧道快速揭煤防突技术研究

• 作者: 任青阳 柯善剑 刘海军 肖宋强
• 来源期刊: 能源与环保
• 学科: 工学
• 关键词: 瓦斯隧道 煤层群 水力压裂 瓦斯抽采 防突 超前地质预报
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 安全科学与环保|Safety Science and Environmental Protection
• 页码范围: 65-72
• 页数: 8页
• 分类号: TD712.6
• 语种: 中文
• DOI: 10.19389/j.cnki.1003-0506.2022.01.011

摘要

为实现瓦斯隧道安全快速有效地揭煤,以正习高速公路天城坝隧道揭煤工程为背景,分析了水力压裂大范围增加煤层透气性原理与增透效果影响因素,基于水力压裂增透技术建立了多煤层瓦斯隧道揭煤防突技术体系,探讨了以超前探测、初探、精探、区域瓦斯防突及检验、工作面防突及检验、验证揭煤等为核心的揭煤防突流程,优化了瓦斯隧道水力压裂防突技术中压裂钻孔布置、压裂工艺、封孔工艺、破裂压力及用水量、抽采钻孔布置等关键工艺参数.C6—C8煤层原始瓦斯压力(1.62～4.12 MPa)、瓦斯放散初速度(18.2～34.0)、煤体坚固性系数(普遍小于0.5)和破坏类型(Ⅲ类)等指标综合表明C6—C8煤层具有突出危险性.对C6煤层进行水力压裂增透后,煤层平均单孔瓦斯抽采纯量0.009 m3/min,抽采浓度在60％以上,抽采30 d后煤层残余瓦斯含量和瓦斯压力分别降为2.91～5.29 m3/t和0.26～0.61 MPa,缩短揭煤时间2个月.研究结果表明,水力压裂技术能有效改善瓦斯隧道揭煤防突效果,为安全快速揭煤工作提供安全保障,对类似隧道揭煤施工具有借鉴意义.