李 冰，刘见宝，任建刚，陈 锋，宋志敏

(1.河南工程学院,河南 郑州 451191;2.煤矿环境地质灾害综合治理技术河南省工程实验室,河南 郑州 451191;3.河南省煤产地土壤污染检测与治理工程研究中心,河南 郑州 451191;4.河南理工大学,河南 焦作 454000;5.开封大学,河南 开封 475004)

0 引 言

煤炭始终占据着我国能源的主要地位。煤矿瓦斯灾害是制约我国煤炭工业安全高质量发展的最大障碍之一，而且随着开采深度越大，瓦斯灾害的威胁越大。据统计，我国目前存在的高瓦斯煤层中，约有90%以上属于低渗透性煤层[1]，尤其是软煤的渗透性更低，不利于瓦斯抽采，瓦斯抽采效果较差。实践证明，水力冲孔技术是目前针对碎软低渗性煤层的一种最为行之有效的治理手段。国内外很多学者都对水力冲孔技术进行了研究，主要包括理论、试验、数值模拟和现场研究[2-4]。王凯等[5]利用RFPA2D-Flow软件对冲孔钻孔周围的应力分布和透气性系数变化规律进行了模拟，结果与现场实测值较为吻合。蔺海晓等[6]以煤岩体加载作用下的渗透率测试试验为前提，揭示了不同结构煤体卸压增透机理，提出了软煤(碎粒煤和糜棱煤)可通过冲孔出煤卸压增透，形成了基于煤体结构的水力强化增透瓦斯抽采技术。冯文军等[7]通过应力应变-煤体结构-渗透率的耦合试验，揭示了“三软”煤层渗透率随煤体结构和应力变化的演化规律，发现软煤在卸压后渗透率得到大规模提升，且水力冲孔出煤后的卸压增透范围显著增大。郝富昌等[8]建立了蠕变-渗流耦合作用下的水力冲孔周围煤体渗透率动态演化模型，揭示了水力冲孔周围煤体渗透率的时空演化规律，阐明了蠕变变形和基质收缩对渗透率的控制作用机理。……