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煤矿井上下联合抽采瓦斯关键技术研究及应用
  • 38
  • 作者

    杨献伟郭寿松付军辉

  • 单位

    山西昔阳丰汇煤业有限责任公司中煤科工集团重庆研究院有限公司 瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室

  • 摘要
    为解决煤矿井下压裂增透效果较差难以高效抽采瓦斯的问题，提出了煤矿井上下联合抽采瓦斯的模式，建立了基于地面井与井下钻孔抽采的方法；利用地面老井和井下钻孔通道，形成了一套长距离、多拐弯、大排量及可携砂的地面压裂井下对接技术。获得了水力压裂裂缝破裂扩展规律，给出了不同条件下煤层水力压裂裂缝形态，得到了压裂半径理论计算公式。提出了井上下联合地面井位置优选原则，给出了基于井上下联合的水力压裂设计方案。在寺河矿开展了井上下联合2个压裂孔的增透抽采试验，试验结果表明：1#压裂孔累积抽采量为50.31万m3,2#压裂孔的顺层考察孔2和顺层考察孔3抽采瓦斯纯量分别为238.35万m3和129.29万m3，压裂孔及对比考察孔抽采效果分别提高6.34倍、43.8倍及31.37倍，压裂后平均抽采量比原始钻孔提高33.14倍，压裂后煤层具有较好的增透抽采效果。实现了井上下联合抽采瓦斯，对于同类型的矿井具有较好的指导价值。
  • 关键词

    井上下联合水力压裂区域增透瓦斯抽采压裂半径

  • 基金项目(Foundation)
    重庆英才计划项目（cstc2022ycjh-bgzxm0021）；山西省科技重大专项（20201102001）；山西省揭榜招标项目（20201101001）；
  • 文章目录
    0 引言
    1 煤矿井上下联合抽采瓦斯技术原理
    2 井上下联合瓦斯抽采关键技术
    2.1 煤层水力压裂裂缝形态
    (1）水力压裂裂缝的扩展方向
    (2）顺层水力压裂压裂半径分析
    2.2 井上下联合瓦斯抽采工艺方法
    3 工程实践
    3.1 试验概况
    3.2 压裂增透设计
    3.3 考察效果分析
    (1）压裂效果
    (2）抽采效果
    (3）与原始孔对比
    4 结语
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