地面水力压裂钻井瓦斯抽采效果分析
2022-06-13屈花荣
煤 2022年6期
屈花荣,杨 浩,刘 宁
(陕西陕煤韩城矿业有限公司 桑树坪煤矿,陕西 韩城 715400)
煤矿瓦斯灾害造成的社会影响恶劣、经济损失大,已经成为制约煤矿安全生产的“第一重大灾害”,煤矿开采前进行瓦斯抽采,瓦斯含量达到国家标准,既符合煤矿安全生产的要求,也是煤矿自身安全生产的需要。
目前,桑树坪煤矿主要采用底板瓦斯巷穿层钻孔预抽方式降低煤层瓦斯含量,这种方式工程量大、耗时长,严重影响矿井正常生产接续,且无法对不具备开采条件的煤层做到全覆盖。因此,探索一条安全、高效、经济的瓦斯综合治理道路,对矿井实现安全高效生产具有重要意义。为此,2020年与陕西浩兴坤达新能源科技有限公司(以下简称浩兴公司)合作,开展地面钻井水力压裂瓦斯抽采项目研究。
1 煤层水力压裂工艺方法
煤层水力压裂技术起源于油田的压裂工艺,基本原理是利用高压泵将压裂液(水或其他液体)在一定的压力下压入煤层,在煤层内部产生一定的张应力,张应力沿着煤层的自然裂缝面(层里面或者节理面)压开裂缝,同时在压裂液中加入一定粒度的石英砂,随着液流的运动,石英砂沉留在裂缝中。当泵压撤出时石英砂将裂缝支撑,不使其在低压作用下闭合,这样便在煤层中形成高渗透性能的排放瓦斯的缝隙,从而改变裂缝周围煤岩体的应力状态,形成卸压区域,增大煤体的透气性,同时还可以湿润煤体,起到降低煤体的力学强度和降低煤尘的综合效果,为高瓦斯低透气煤层瓦斯治理提供新的途径。……
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