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近日,彬長礦區首個超聲輔助水力壓裂技術應用在胡家河礦取得顯著成效,標志著彬長礦區煤層增透技術取得新突破、邁上新臺階,為實現“卸壓、增透、經濟、高效”瓦斯治理目標提供了可靠技術保障。

在煤炭開采瓦斯治理實踐中,水力壓裂技術雖已成為煤層卸壓增透抽采的主流技術手段,但受煤層賦存地質條件、壓裂施工參數等多元復雜因素的制約,其技術應用效果存在顯著差異。為破解這一技術瓶頸,自2024年年初起,胡家河礦聯合重慶大學研究團隊開展深度產學研合作,綜合運用表征測試、實驗研究、理論分析等方法,深入探究瓦斯賦存規律與增透工藝,剖析水壓和超聲作用下煤體微觀結構變化,明確煤瓦斯吸附擴散及滲流特性。同時,在402101運輸巷選定兩段區域作為試驗場,精心布置5個超聲輔助水力壓裂試驗組和1個對照組,借助微震監測、含水率測試及瞬變電磁技術,對壓裂效果進行全方位精準評估,顯著加速煤體瓦斯解析,有效改善煤體裂隙網絡,促使低滲煤層瓦斯治理從“被動抽采”向“主動改造”轉變,為實現“雙碳”目標下的煤炭安全綠色開采提供了關鍵技術支撐。
經過一年的不懈努力,該礦在理論研究、工業試驗及數據分析方面收獲頗豐,經水壓聯合超聲激勵后,煤的最大氮吸附量提升48%,煤體滲透率提升6.8%~48.7%,壓裂范圍從常規的8.74~10.05米擴展至9.8~11.52米。在瓦斯抽采關鍵指標上,鉆孔平均瓦斯抽采濃度由0.42%躍升至2.75%,瓦斯抽采純量從0.065m3/min增至0.32m3/min,抽采活躍期超30天,較以往顯著延長,瓦斯擴散、滲流及抽采效率實現質的突破。
“此項技術的成功應用,是彬長礦區煤層增透技術發展進程中的重要里程碑。”該礦通風管理部負責人介紹,“后續,我們將持續推進技術體系的優化完善,致力于形成一套理論體系完備、技術工藝成熟、裝備配套齊全的可復制、可推廣技術范本,也為推動瓦斯治理技術水平的進步與協同創新奠定良好基礎。”
該技術的突破性進展,不僅為礦井實現瓦斯高效治理目標提供了可靠技術保障,更為彬長礦區乃至全國煤礦瓦斯防治工作提供了創新性技術思路與工程實踐經驗,對推動煤炭行業向安全、高效、綠色的高質量發展方向具有重要的示范引領作用。(張玉明 田磊)


