碎软煤层超高压水力割缝增渗技术及应用
耿延辉
(1.瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室，重庆 400037；
2.中煤科工集团重庆研究院有限公司，重庆 400037)
煤与瓦斯突出主要是在地应力和瓦斯压力共同作用下发生，这种说法一直得到许多学者一致赞同。然而，现场统计发现煤与瓦斯突出并不是瓦斯压力起到主要作用[1]，例如，郑州矿区有些煤矿瓦斯压力小于煤与瓦斯突出鉴定临界值0.74 MPa，通过现场施工发现，煤层瓦斯压力虽小，但是煤层瓦斯含量却很大，煤层瓦斯含量接近20 m3/t，鉴定后发现该煤层具有煤与瓦斯突出危险性。对该煤层测得瓦斯压力较小的原因分析可知：该煤层属于非常松软煤层，煤层透气性系数非常低，流离瓦斯占比小于10%，通过现场施工裸孔孔口测得瓦斯浓度小于1%，绝大多数都是0.5%左右，钻孔瓦斯涌出量小，钻孔施工后出现塌孔，从而影响瓦斯抽采效果。为了消除该煤层的突出危险性，一方面需要对于松软特厚煤层只有采取底板巷穿层钻孔抽采工作面瓦斯，消除煤层突出危险性；
另一方面需要对该煤层进行卸压增透，加大煤层裂隙为瓦斯运移产生通道[2-3]。
目前，我国超过80%以上的煤矿为地下开采，煤层埋深的增大，使得煤层透气性变小，尤其对松软特厚煤层，透气性更小，虽然煤层节理、裂隙发育好，但是煤层瓦斯流通的通道不连通，增加了煤层瓦斯抽采的难度。为了更好的消除煤层突出性，采用普通抽采钻孔很难抽出煤层瓦斯[4-6]。为了抽采松软特厚煤层瓦斯，相关研究学者进行了大量的试验研究。刘旭东等[1]通过高压水力'割-压“钻孔周围煤体润湿范围演化特征，为'割-压“联合增透条件煤层水分渗流规律，从而判断出水力压裂技术的有效范围；
周雷等[7]通过理论研究水力压割联合增透理论，提出了压割联合增透模型，进行了数值模拟压割联合增透的裂隙发育规律，验证了联合增透的效果；
林柏泉等[8]研究了水力化技术措施条件下多场耦合作用机理，验证了水力化增透技术在松软煤层中应用效果，结果表明水力化增透作用下大大增加了煤层的透气性系数，抽采达标时间缩短了50%.
鉴于赵家寨煤矿采掘接替紧张现状，决定采用超高压水力割缝增透技术，增加极松软低透气性煤层渗透率，进一步扩大煤体裂隙。最后，通过理论分析、现场试验，验证了超高压水力割缝增透技术，对提高极松软煤层透气性系数具有良好的效果。
赵家寨煤矿主要可采煤层为二1煤层，煤层瓦斯赋存规律呈西高东低的特征，最大煤层瓦斯压力0.45 MPa，瓦斯...
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