穿层定向水力压裂防治煤与瓦斯突出研究及应用
范红斌
山西潞安环保能源开发股份有限公司常村煤矿,山西长治 046000
摘要：在具有高瓦斯、高地应力、高突出危险性和低透气性煤层中,实施区域化卸压增透以消突,已成为实现煤矿可持续发展的重要举措之一.基于卸压增透消突技术在应用中遇到的问题,采用理论研究、RFPA2D-Flow数值模拟和现场测试相结合的方式,研究了穿层定向水力压裂裂缝起裂机理及扩展规律.研究表明,穿层水力压裂起裂取决于压裂孔的轴向和径向水平应力的大小、煤岩物理力学性质及最弱层里面等因素.单孔水力压裂可实现7～8 m的卸压半径,但外侧呈现应力集中带,不利于区域卸压增透,多钻孔定向水力压裂形成了一个接近圆柱形的压缩破碎区,并在压裂孔和定向孔中心线方向上产生了一条贯穿的裂缝面,较好地消除了非定向水力压裂应力集中的现象.结果表明,某矿2238副巷试验区域内煤层内瓦斯含量降低约42.3％,有效降低了煤与瓦斯突出危险性.
关键词：水力压裂煤与瓦斯突出穿层钻孔注水压力
分类号：TD712.6(矿山安全与劳动保护)
资助基金：国家自然科学基金(52104222)
论文发表日期：2025-10-30
在线出版日期：2025-11-27（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 115-123 )
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