三维旋转水射流扩孔与压裂增透技术工艺参数研究

通过对比丁集煤矿试验钻孔的试验数据,在明确三维旋转水射流扩孔与压裂增透机理的基础上,运用理论分析并结合实际的手段,总结分析了影响三维旋转水射流扩孔与压裂增煤的工艺参数,并确定了工艺参数的范围。结果表明:工艺参数可以分为系统工艺参数和钻孔施工参数。根据丁集矿实际情况,工艺参数确定为扩孔压力控制在10～15 MPa,管路选型内径应该大于25 mm,压裂压力确定在18～20 MPa,试验钻孔与控制钻孔间距为10 m。

三维旋转水射流扩孔增透技术装备及应用

针对我国低透气性煤层抽采难题,研发出三维旋转水射流扩孔增透技术与装备。通过理论分析、数值模拟和现场试验研究发现:三维旋转水射流破煤以剪切破碎为主,合理布置扩孔钻孔可实现区域煤体整体卸压增透。潘四东矿井下试验结果显示,扩孔钻孔瓦斯抽采体积分数80.5%,纯瓦斯流量18.15 L/min,分别为常规钻孔的1.43倍,纯瓦斯流量为常规钻孔的1.72倍,提高72%,显著提高了低透气性煤层的抽采过程中的瓦斯浓度和抽采纯瓦斯流量,具有较好的增透效果,瓦斯抽采效果显著提高。