水力壓裂技術(shù)在煤礦瓦斯治理中的應(yīng)用

劉洋成

摘要：在煤礦生產(chǎn)過程中，瓦斯治理至關(guān)重要，水力壓裂技術(shù)在煤礦瓦斯治理中的應(yīng)用，有助于提升煤層的透氣性，提升瓦斯抽采效果，促進(jìn)煤層瓦斯的產(chǎn)量和濃度的提升。應(yīng)用水力壓裂技術(shù)，提升了瓦斯抽取的安全性?；诖?，本文分析了水力壓裂技術(shù)的原理，并就水力壓裂技術(shù)的作用和應(yīng)用措施進(jìn)行探究，僅供大家參考。

關(guān)鍵詞：水力壓裂技術(shù);煤礦;瓦斯治理;應(yīng)用

在煤礦開采過程中，受地質(zhì)情況的影響，很容易出現(xiàn)煤層透氣性差的情況，進(jìn)而會(huì)給瓦斯的抽取效果帶來不利影響，導(dǎo)致煤礦開采的風(fēng)險(xiǎn)性較高。應(yīng)用水力壓裂技術(shù)，能夠提升煤層的透氣性，同時(shí)可以在很大程度上延長瓦斯的抽取時(shí)間，進(jìn)而將次瓦斯含量，保障煤礦開采的安全性。

1水力壓裂技術(shù)的遠(yuǎn)離

水力壓裂技術(shù)是指以水為動(dòng)力，促進(jìn)煤層之間透氣性的提升，同時(shí)還可以促使煤層破解之后的縫隙能夠相互連通，進(jìn)而形成透氣性更佳的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，促進(jìn)煤層與抽采部位之間聯(lián)通能力的提升。產(chǎn)煤處會(huì)存在大量的空隙與裂縫，煤層之間的空隙會(huì)受地質(zhì)情況的影響而發(fā)生變化，進(jìn)而影響煤層之間的透氣性，應(yīng)用水力壓裂技術(shù)能夠有效改善這一狀況，利用高壓水通過煤層之間的空隙進(jìn)行滲透，促使煤層之間壓力的提升，進(jìn)而能夠?qū)崿F(xiàn)煤層弱面的延伸與擴(kuò)展，并且還可以形成煤層之間的空隙網(wǎng)絡(luò)，提升煤層間的透氣性。這樣一來，能夠促使瓦斯進(jìn)行轉(zhuǎn)移或者消散，為大面積的瓦斯抽取帶來更為便利的條件。應(yīng)用水力壓裂技術(shù)，安全保護(hù)措施要落實(shí)到位，避免在技術(shù)應(yīng)用過程中形成新的安全風(fēng)險(xiǎn)。

2水力壓裂技術(shù)在煤礦瓦斯治理中的重要作用

2.1提升煤層的透氣性

應(yīng)用水力壓裂技術(shù)，可以促使煤礦中的煤層之間的空間增大，同時(shí)制造出的空隙也會(huì)更多，進(jìn)而促進(jìn)煤層透氣性的提升。在這種情況下，有助于瓦斯的消散，避免出現(xiàn)瓦斯突然涌出的情況發(fā)生，提升了瓦斯的治理水平。

2.2避免發(fā)生瓦斯事故

瓦斯不僅會(huì)對(duì)人體造成嚴(yán)重的危害，而且還會(huì)發(fā)生爆炸，造成嚴(yán)重的安全事故。在煤礦瓦斯治理過程中應(yīng)用水力壓裂技術(shù)，能夠封閉煤層中的瓦斯。這樣一來，能夠使瓦斯保持在煤層之中，不會(huì)出現(xiàn)瓦斯大量涌出的情況，進(jìn)而避免出現(xiàn)瓦斯事故，有助于提升煤礦開采的安全性，保障施工人員的人身安全。

2.3改變煤層之間的強(qiáng)度

應(yīng)用水力壓裂技術(shù)，能夠在很大程度上提升煤層中的含水飽和度，降低煤層之間的抗拉強(qiáng)度以及抗壓強(qiáng)度，進(jìn)而降低煤層開采的難度。除此之外，改變煤層之間的強(qiáng)度還能有助于降低煤層開采的風(fēng)險(xiǎn)幾率，保障煤層開采的安全性。

2.4降低瓦斯的作用力

通常情況下，煤層之間的透氣性不好，這不利于瓦斯的流體。在這種情況下，煤層之間的瓦斯含量會(huì)出現(xiàn)十分顯著的差異。有的煤層瓦斯?jié)舛葧?huì)更高，進(jìn)而提升了瓦斯大量涌出的幾率，很容易導(dǎo)致安全事故，甚至還會(huì)直接導(dǎo)致瓦斯爆炸。應(yīng)用水力壓裂技術(shù)，可以提升密層之間的透氣性，促使瓦斯從高壓區(qū)向低壓區(qū)流轉(zhuǎn)，這樣能夠有效降低煤層之間瓦斯?jié)舛群蛪毫Φ牟罹?，避免出現(xiàn)瓦斯事故。

3水力壓裂技術(shù)在煤礦瓦斯治理中的應(yīng)用措施

3.1應(yīng)用原理

應(yīng)用水力壓裂技術(shù)，使含有沙子的高壓水進(jìn)入到煤層縫隙之中，起到增大裂縫的效果?；旌弦后w在高壓作用下進(jìn)入到煤層裂縫后，沙子則會(huì)停留在縫隙之中，對(duì)縫隙起到有效的支撐作用，避免縫隙閉合，提升煤層之間的透氣性。這樣一來，瓦斯便可以通過縫隙進(jìn)行流動(dòng)，避免出現(xiàn)瓦斯?jié)舛冗^高或者瓦斯壓力過大等現(xiàn)象，以免瓦斯大量涌出。在煤礦開采過程中，受地質(zhì)方面因素的影響，使得煤層之間的暢通性存在較大的差異，而在瓦斯治理過程中應(yīng)用水力壓裂技術(shù)，能夠?yàn)槊簩油笟庑蕴峁┍Ｕ?。?yīng)用水力壓裂技術(shù)，可以通過打鉆的方式向煤層中注入高壓水，在高壓的作用下，水體直接注入到煤層地質(zhì)中，不僅有助于提升煤層之間的透氣性，而且隨著煤層中水壓的增加，還可以對(duì)煤層起到有效的支撐效果，有助于提升煤層的穩(wěn)定性。

3.2整體優(yōu)化

在水力壓裂技術(shù)中，單井壓裂技術(shù)是核心，在瓦斯治理過程中的應(yīng)用十分廣泛，尤其在大型煤礦生產(chǎn)過程中，水力壓裂技術(shù)的作用更加顯著。合理應(yīng)用水力壓裂技術(shù)，能夠在很大程度上提升瓦斯治理的水平，保障煤礦生產(chǎn)的安全性。在整體優(yōu)化過程中，對(duì)煤層進(jìn)行合理的分割，保障煤層縫隙在深度和長度等方面的指標(biāo)符合標(biāo)準(zhǔn)要求，并結(jié)合導(dǎo)流參數(shù)以及煤層縫隙大小來合理應(yīng)用水力壓裂技術(shù)。在施工現(xiàn)場可以對(duì)瓦斯治理進(jìn)行模擬，提升水力壓裂技術(shù)的作用，促進(jìn)煤礦瓦斯治理效果的提升。

3.3方位布井

在煤礦瓦斯治理中應(yīng)用水力壓裂技術(shù)，需要對(duì)開采井做好規(guī)劃，明確煤層水力縫隙之間的關(guān)系，在此基礎(chǔ)上合理應(yīng)用水力壓裂技術(shù)，保障瓦斯治理的效果。要結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況來進(jìn)行方位布井，在完成現(xiàn)場稀井網(wǎng)的基礎(chǔ)上在分析瓦斯煤層中的地應(yīng)力場，進(jìn)入確定煤層中的最大應(yīng)力方向。在煤層開采的過程中，裂縫的大小存在差異，并且裂縫的方向也會(huì)發(fā)生變化，為了提升水力壓裂技術(shù)的應(yīng)用效果，在方位布井過程中應(yīng)結(jié)合瓦斯裂縫的實(shí)際情況，這樣才能使方位布井與水力縫隙之間更加匹配，進(jìn)而促進(jìn)瓦斯治理效果的提升。

3.4水力壓裂

水力壓裂技術(shù)具有重復(fù)性的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，有助于提升瓦斯治理的效果。通常情況下，選層選井技術(shù)需要應(yīng)用到模糊邏輯理論來綜合考量^[1]，應(yīng)用重復(fù)性水力壓裂技術(shù)，能夠?qū)?yīng)力場的變化進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)測，同時(shí)結(jié)合預(yù)測結(jié)果來設(shè)置應(yīng)力場中的礦井距離、水力壓裂時(shí)間以及原水平主應(yīng)力差等。在此基礎(chǔ)上應(yīng)用水力壓裂技術(shù)，能夠有效降低瓦斯事故的發(fā)生幾率。

結(jié)束語：瓦斯治理是煤礦開采的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是保障煤礦開采順利開展以及煤礦開采安全性的重要措施。應(yīng)用水力壓裂技術(shù)，能夠改善煤礦作業(yè)環(huán)境，在很大程度上提升瓦斯治理的效果，避免發(fā)生瓦斯事故。

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