低渗煤层“切槽-压裂”卸压增透技术研究
"Grooving-fracturing" Pressure Relief and Permeability Improvement Technology for Low Permeability Coal Seam
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摘要: 针对阳泉矿区煤层透气性低瓦斯难以抽采特点，研究提出了水力切槽及脉冲水力压裂相结合的新型煤层增透技术，该技术利用水力切割缝槽卸载钻孔周围应力并形成初始导向裂缝，采用定向脉动水力压裂致裂煤体，提高煤体渗透率和卸压增透范围，改变煤体应力场和瓦斯流动场。研究结果表明：切槽钻孔单孔瓦斯抽采累计混合量约是常规孔的10倍以上，单孔抽采混合量约是常规钻孔的20倍以上，钻孔瓦斯抽采最高浓度是常规组钻孔的2~3倍，有效提高阳泉矿区低渗煤层穿层钻孔瓦斯抽采能力，达到煤层整体卸压增透及瓦斯高效抽采的目的。Abstract: For the characteristic that the gas is difficult to extract in the low permeability coal seam of Yangquan Mining Area, the coal seam permeability improvement technology by hydraulic cutting groove and pulse hydraulic fracturing is studied and proposed. The technology uses hydraulic cutting groove to unload stress around borehole and form the initial crack, and uses directional pulse hydraulic fracturing to crack coal and improve coal permeability and pressure relief range, changes gas flow field and stress field of coal. The research results show that the cumulative mixed gas amount of grooving single-hole drilling extraction is about more than 10 times of conventional hole, mixing amount of single-hole extraction is about 20 times more than conventional drilling, the highest concentration of the gas extraction of drilling is 2 to 3 times that of conventional group drilling, which effectively improves the gas extraction ability of layer-through borehole in low permeability coal seam of Yangquan Mining Area, and achieves the purpose of pressure relief and permeability improvement of overall seam and gas efficient extraction.
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