廉常军

(中煤科工集团重庆研究院有限公司，重庆 400037)

我国各大产煤区在长久的成煤期受到频繁的地质构造作用，煤层普遍呈现出透气性低、瓦斯含量高、瓦斯抽采困难等特征[1-2]，造成瓦斯抽采耗时低效。数十年来，国内众多学者对煤层增透技术展开广泛研究[3-8]，取得应用成果的有水力冲孔、水力压裂、松动爆破、气体相变致裂、水力割缝等技术；其中水力割缝技术随着清水泵工作能力的跳跃升级，发展为割缝压力达100 MPa的超高压水力割缝技术。已有研究表明，由于煤层物理结构及地质赋存条件存在差异，采用超高压水力割缝时，其增透机理及合理技术参数存在较大差异[9]。本文以云南省大坪矿区某煤矿开采的C9煤层为试验对象，对高瓦斯碎软煤层超高压水力割缝的增透机理、合理技术参数展开研究，并进行了工程试验。结果表明，超高压水力割缝技术解决了某煤矿C9煤层的瓦斯治理难题。

1 试验煤矿概况

大坪矿区某煤矿赋存有C7煤层、C9煤层、C12煤层、C16煤层共计4层稳定可采煤层，目前主要开采C9煤层和C12煤层。其中，C9煤层因碎软、透气性低、瓦斯含量高、预抽达标时间长，造成矿井生产衔接失调。

试验工作面220901为该煤矿二采区C9煤层首采工作面，走向长640 m，倾向长110 m，埋深为380～460 m，C9煤层结构及瓦斯参数见表1。

表1 二采区C9煤层结构及瓦斯参数

2 超高压水力割缝增透机理研究

2.1 超高压水力割缝装备构成

GF-100型超高压水力割缝成套装备的额定割缝压力能够达到100 MPa，主要包括超高压清水泵、高压远程操作台、超高压软管、超高压旋转水尾、浅螺旋耐高压钻杆、高低压转换割缝器、金刚石钻头等装置。……