集团公司瓦斯治理技术详解.doc

集团公司每季度召开一次瓦斯治理技术创新现场会，鼓励各单位进行瓦斯治理技术创新，创新瓦斯治理模式，创新瓦斯治理技术，提高瓦斯抽采效率和效益，现将今年来，瓦斯治理创新主要新技术整理汇总如下，请各矿学习和借鉴。 附： 1、谢桥煤厚煤层顺层钻孔水力压裂增透技术 2、朱集东矿薄煤层顺层钻孔中压水力化增透技术 3、顾桥矿穿层钻孔定点（段）封孔技术 4、快速测压技术及装备研制 5、张集矿高压水力割缝增透技术 6、潘三矿下向钻孔抽采“四化”管理技术 ? 谢桥煤厚煤层顺层钻孔水力压裂增透技术 谢桥矿在1362（3）上顺槽采取了顺层钻孔水力压裂增透，单孔最大注水量145.4 m3/孔，平均注水量70m3/孔，单元平均浓度37.3%，平均单孔抽采纯量0.11 m3/min，效果显著。 1 工作面概况 1362（3）工作面位于东二C组13-1煤采区，工作面走向设计长度2389m，平均煤层倾角13°，煤层总厚1.4～7.2m，平均煤厚5.5m。最大原始瓦斯压力1.9MPa，最大原始瓦斯含量6.0m3/t，工作面采取顺层钻孔预抽煤层瓦斯的区域防突措施，钻孔平面投影间距5m，双排三花布置。 2 压裂概况 自5月11日开始进行顺层钻孔水力压裂工作，已累计完成注水钻孔11个，其中1-6#钻孔孔深64m，钻孔平均布置间距40m，7-11#孔深109m，钻孔平均布置间距20m，最大单孔注水量145.4m3，最大注水压力21MPa。各单孔注水量、注水时间、注水压力如表1。 ? ? ? ? ? ? ?  图1 压裂孔布置图 表1：压裂情况统计表 孔号 方位(°) 倾角(°) 孔深(m) 注水总时间（min） 注水总量（m3） 注水压力（MPa） 1# 0 -14 64 1190 68.9 16～18 2# 0 -15 64 844 67.5 13～16 3# 0 -12 64 741 81.0 14～16 4# 0 -12 64 1003 69.3 12～20 5# 0 -12 64 1146 145.4 12～18 6# 0 -12 64 701 76.5 10～18 7# 0 -12 109 356 56 16～18 8# 0 -10 109 417 55.9 16～18 9# 0 -10 109 365 55.6 10～18 10# 0 -10 109 334 33.7 18～21 11# 0 -9 109 467 60.1 18～21 3? 压裂钻孔间距选择 为考察压裂钻孔间距，根据1351（3）底抽巷面内压裂钻孔影响半径（走向及倾向均为60m）情况结合顺层钻孔封孔强度，施工初期设计钻孔间距按40m布置，采用BRW-400型乳化泵压裂，设定压力20Mpa，孔内下入φ42mm的水力压裂套管，采用囊袋配合膨胀水泥封孔，封孔深度30m，封孔方式见图3 ? ? ? ? ? ?  图3 压裂钻孔封孔示意图 压裂初始未控制注水量，最大注水量达145.4m3/孔，压裂期间巷道帮部锚索（最远距离钻孔12m）存在淋水现象、底板也在不同程度底鼓，为考察压裂效果，在压裂钻孔周围按5m间距布置抽采钻孔，共计施工7个抽采钻孔，按孔深20m、60m、80m定点取样测定原始及压裂后煤层含水率。 表2：压裂区域煤层含水率统计表 ?? 孔号 孔深　 1# （5m） 2# （10m） 3# （15m） 4# （20m） 5# （25m） 6# （30m） 7# （35m） 20m 5.0% 4.2% 3.4% 2.8% 2.0% 1.8% 1.9% 60m 4.8% 4.2% 3.7% 3.2% 2.3% 2.0% 1.9% 80m 3.9% 3.6% 3.2% 2.8% 2.3% 1.8% 1.8% 注：实测13-1煤原始煤层含水率1.8% 后根据煤层含水率测定，5#钻孔距离压裂钻孔25m，含水率已接近煤层原始含水率，按含水率4%的标准初步确定压裂有效影响范围为10m，后拟定压裂钻孔采用20m间距布置，压裂采用相邻钻孔交替施工的方式进行。 ? ? ? ? ? ? ? ?  图5 压裂影响范围示意图 4效果考察 4.1? 单元抽采纯量增加，单元抽采计量自6月20日形成，截至7月10日共计合茬抽采钻孔23个（包含压裂前施工的2个顺层孔），单元平均浓度37.3%，平均单孔抽采纯量0.11m3/min，较1351（3）工作面水力压裂（底抽巷穿层钻孔面内压裂，注水压力24MPa，注水量300m3，有效压裂半径60m）后最大的单孔纯量0.075m3/min/孔增加了0.035m3/min/孔。