何明川

(中煤科工集团重庆研究院有限公司，重庆 400037)

随着我国煤炭开采深度的不断增加，煤层赋存状态呈现“三高一低”状态，即瓦斯含量高、地应力高、瓦斯压力高及渗透率低，瓦斯治理难度进一步加大[1-3]。通常采用人工增透措施增加深部煤层渗透率，典型方法有深孔爆破、水力压裂、水力割缝、水力冲孔等[4-5]。水力压裂增透技术以其增透面积大、成本相对低廉的优势，在我国各大煤矿得到了广泛的应用。水力压裂是通过增加煤层裂隙实现对低渗透性煤储层改造，促进煤层瓦斯解吸及增加瓦斯流动通道，进而改善煤层瓦斯抽采效果。目前，一般采用输出稳定压力和流量的方式进行煤层水力压裂作业，对于深部煤层，径向应力一般大于水平应力，水力压裂产生的裂缝易向着径向扩展，不仅增透效果不理想，而且容易破坏顶板，产生二次灾害等破坏[6-10]。相关理论及实验研究表明[11-12]，在水力压裂实施过程中，煤层增透效果并不是随着流量的增加而稳步上升。为了强化水力压裂增透效果，保持顶板的稳定性，在借鉴油气水力压裂开发工艺的基础上，提出了一种新的波动流量水力压裂增透工艺，即通过人为快速转变压裂泵组工作频率的方式，实现压裂泵“不稳定”流量的输出。

近年来，在改进煤层水力压裂工艺，增加压裂效果方面，国内外均进行了大量的研究工作[13-15]。较为主流的是体积压裂—缝网改造技术(SRV)，采用“稳定高压力和大流量”的工艺，在煤层内形成一个立体缝网系统，以提高瓦斯导流能力。……