煤矿井下顶板梳状长钻孔分段压裂强化瓦斯抽采实践

摘要

为了解决碎软煤层本煤层钻孔施工困难,瓦斯抽采浓度低,抽采效果差,无法实现大面积区域预抽的问题,在现有煤矿井下定向钻进技术和水力压裂技术的基础上,结合前期研究成果,提出了顶板梳状长钻孔分段水力压裂技术,并在韩城矿区桑树坪二号井进行了现场试验.现场施工顶板梳状长钻孔主孔长度588 m,包含8个分支孔,钻孔总进尺1188m,主孔距煤层0～3.28 m,平面上覆盖约12.5 m.采用不动管柱分段水力压裂工艺,分4段进行水力压裂施工,累计注水2012 m3,最大泵注压力8.74 MPa.压裂后最大影响半径大于30m,且裂缝主要位于钻孔下方,向煤层延伸.压裂钻孔稳定抽采阶段瓦斯抽采纯量1.18 m3/min,抽采瓦斯体积分数平均43.54％.顶板梳状长钻孔分段水力压裂钻孔瓦斯抽采纯量是水力割缝钻孔的1.2倍,是本煤层顺层钻孔的4.0倍.试验结果表明,顶板梳状长钻孔分段水力压裂技术可有效避免本煤层常规钻孔施工过程中存在的塌孔、卡钻、喷孔等问题,实现了碎软低渗煤层大面积区域瓦斯预抽,为碎软低渗煤层区域瓦斯预抽提供了新思路和新方法.