[01162326]高瓦斯煤层脉动水力压裂导向控制高效致裂增透关键技术与应用

本项目来源于国家科技支撑计划课题、国家自然科学基金项目和企业横向委托项目支持。 项目围绕突出矿井区域瓦斯治理重大技术难题,以高瓦斯低透气性煤层为研究对象,在井下常规水力压裂的基础上,提出了高压脉动定向水力压裂技术。 （1）通过理论分析和实验研究,揭示了高压脉动水力压裂机理,在高压脉动水楔和交变荷载的作用下,煤体将产生疲劳和累积损伤破坏,原始裂隙起裂、延伸、扩大,形成相互交织的贯通裂隙网络,煤体透气性大幅度提高。 （2）针对高瓦斯单一低透气性煤层,提出了高压脉动定向水力压裂卸压增透技术,通过设置导向控制孔,实现水力压裂煤体裂隙延展方向可控,形成了本煤层顺层钻孔定向脉动水力压裂、穿层定向脉动水力压裂两种脉动压裂方式。 （3）提出了高压物理密封和化学密封相结合的新思路,开发了两端高强度材料封堵,中间注入高弹性、高膨胀性的柔性密封材料的”强柔强“三段式高压密封技术,解决了煤矿井下钻孔高压封孔的难题。 项目成果在低透气性煤层的增透消突技术方面具有自主创新的特点,给我国低透气性、无保护层开采的煤层瓦斯治理,开创了一条新的途径,推动了国内瓦斯抽采技术的发展,具有极高的理论价值和实用价值。