煤层定向分段水力压裂增透装置应用试验研究

煤层定向分段水力压裂技术是增加煤层透气性的有效方法,通过介绍定向分段水力压裂增透技术的基本原理,在实验室内试验了考察所研制的分段水力压裂关键装置的特性,并在淮南潘四东煤矿进行了现场工业试验,结果表明:高压封孔胶囊具有良好的膨胀性和抗收缩性,封孔效果良好,注水器的端堵扭矩在现场应用中应设定在3 N·m以上,13-1煤层的起裂压力在28～30 MPa,单段压裂10 m距离所用的时间为1 h,耗水量10～13 t,压裂时间和耗水量均远小于全孔段水力压裂工艺;实施定向分段水力压裂增透措施后,煤层的平均瓦斯体积分数提高了1.72～3.04倍,平均混合流量提高了2.00～4.04倍,平均日抽采量提高了2.94～10.87倍,能够有效增加煤层透气性。

布尔台煤矿顶板管理防治措施的探讨与研究

国能神东煤炭集团有限责任集团布尔台煤矿(以下简称“布尔台煤矿”)绽放工作面在过煤柱、过空巷和薄基岩等特殊地质条件回采时,出现矿压显现剧烈、支架动载和煤壁片帮等情况,严重影响了煤矿正常的安全生产。因此,布尔台煤矿采取优化采掘布局、改善巷道支护形式、改变超前支护方式等措施进行矿压源头管理,并采用融合微震、顶板动态、液压支架数据等监测预警技术,建成了灾害预警平台,掌握了强矿压显现规律,揭示了强矿压机理,实现了“一张图”管理。重点针对厚硬顶板大面积悬顶、上覆采空区遗留煤柱、工作面冲刷异常地质体弱化改造等多灾害协同治理,提出了定向长钻孔分段水力压裂技术,有效减弱了上覆岩层的动载效应,降低了回采过程中悬顶面积和来压强度,实现了强矿压灾害的超前解危。