水力压裂论文1

《水力压裂论文1》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、水力压裂提高抽放浓度技术在大众煤矿的试验及应用孙世金I朱振2孟凡册I冯亮青I（1、安阳大众煤业有限责任公司，河南安阳4551332；安阳鑫龙煤业（集团）有限责任公司河南安阳455133；）摘要：通过对大众矿12051下顺槽水力压裂实验，在掘进工作面前方压裂增透区域的煤体得到了有效卸压，透气性人幅度提高，瓦斯得到释放，瓦斯抽采浓度人幅度提高，抽采瓦斯纯量提高，实验的应用确保了12051工作面的顺利贯通。关键词：水力压裂卸压透气性瓦斯浓度1、矿井基本情况安阳大众煤业有限责任公司煤矿区位于安阳市西北约30km处，南距水冶镇7km,行政隶属安阳县铜冶镇管辖。井田

2、南北上约7.56km,东西长约2.20km,面积16.0434km2。现开采二1煤层，开采深度：从・100m至-818me矿区二i煤层属沼气带范围，瓦斯含量高,煤层呈粉状、鳞片状、粒状，少许块状，坚固性较差，为松软厚煤层，瓦斯放散初速度大,钻孔测定瓦斯压力髙，该矿曾发生过煤与瓦斯突出（为屮小型突出）。2、试验工作面概况12051I作而下顺槽水平标高在一310-320mZ间，采用3mU29型钢支架，掘进断而8.7m2,净断面8.1nf,总工程量550米。12051下顺槽位于12051工作面下部，开口于12051皮带巷坡底，开始沿方位角146°向前按一150

3、的坡度掘进30m后，再沿煤层顶板以方位角219°掘进550m至12051切眼位置。12051下顺槽掘进工作面采用FBDNq6/2X15kw对旋通风机（一备一用）向工作而供风，局扇安装在12051下顺槽进风巷外口的全负压新风中，新鲜风流由12采区轨道下山经局扇压入掘进工作面；乏风经12051下顺槽冋风巷直接排入12采区回风巷，构成安全可靠的独立通风系统。详见图2-112051I作血平血图停采钱1205L工作面12051^^12釆区執遺下山12采区皮«下山亠2釆区E1风下山停采线=图2-112051工作面平面图3、水力压裂提高抽放浓度技术原理及施工3.1水力

4、压力技术原理井下水力压裂的基本原理是使用高压水泵将水或者压裂液通过高压管注入到煤体内，煤体经高压水的压裂出现破碎裂隙。裂隙之间相互连接，使煤体的暴露面积增大，从而增加了煤层的透气性，通过负压带管连抽，起到增加瓦斯抽采量。使得抽采达标，瓦斯压力、压力含量降到国家规定的临界值以下。3.2水力压裂操作系统及施工煤矿井下压裂系统由电动注浆泵、供水系统、水箱、压力表、高压管路、远程监测监控以及连接装置的水管、专用的电器控制装置等组成。水力压裂的工艺流程：1、提前准备加工好耐高压镀锌管30米及法兰盘；2、封孔时候至少有3・4名工人施工，将镀锌管插入打好的煤孔内，釆用

5、压裂专用化学材料充填封孔（A、B封孔剂混合）；3、将孔内封实之后，在孔口位置，采用快干水泥将孔口位置固定。4、等到孔内的化学材料彻底的凝固之后，装上法兰盘。法兰盘的后部和水力压裂高压胶管相连接。在实施此次水力压裂时，根据12051下顺槽的顶底板岩石性质和煤层的硬度、瓦斯含量综合计算最终将水力压裂的钻孔开口方位、倾角、夹角及钻孔的设计深度和封孔深度各种参数予以确定。12051工作面下顺槽为煤巷掘进头布置压裂孔，压裂孔孔径①89mm,沿巷道掘进方向施工，压裂孔长度60〜70m,封孔长度30m；钻孔封孔方式釆用压裂专用化学材料充填封孔（A、B封孔剂混合），专用

6、封孔泵注浆完成，封孔长度为30mo注水压力是所有水力化措施屮的重要参数。此次水力压裂注水压力，由起初的17KP*逐步上升到26KPa0若注水压力过低，不能充分压裂煤体，煤层结构不会发生明显的变化，煤体内部不会产生相应的裂隙，只是相当于低压注水湿润措施，短时间内注水起不到卸压防突和提高抽采浓度的作用；若注水压力过高，导致煤体在地应力和水压综合作用下迅速变形，煤层受到内在压力的推动，若操作不当，可能诱发事故。因此，合理的注水压力应该能够快速、有效破裂松动煤体，进而改变煤体孔隙和裂隙的容积及煤体结构，排放煤体瓦斯，达到消突的目的。此次试验压裂时间在2小时左右。

7、图3・1为压裂封孔示意图压裂段圭寸孔深度孔口装置L图3・1为压裂封孔示意图3.3水力压裂提高抽放浓度技术效果压裂后瓦斯抽采测量工作于3月19日开始。压裂后针对12051工作面下顺槽未受到压裂影响的1#钻场与受到压裂影响的6#钻场进行对比，瓦斯抽采数据如表3-1钻场抽采数据对比表所示未受到压裂影响区域的钻场抽采数据受到压裂影响区域的钻场抽采数据12051下顺槽1号钻场12051下顺槽6号钻场孔号流量m3/min浓度％日抽采量m3日抽放采暈m3流量m3/min浓度％日抽采量n?日抽放采量m310.0797.3113.76&304480.08193.2116.

8、6410&7084820.0818.9116.6410.380960.03732