基于水力压裂增透的多煤层瓦斯隧道快速揭煤防突技术研究

作     者：任青阳 柯善剑 刘海军 肖宋强 Ren Qingyang;Ke Shanjian;Liu Haijun;Xiao Songqiang

作者机构：重庆交通大学山区桥梁及隧道工程国家重点实验室重庆400074 中海建筑有限公司广东深圳518000 中国建筑西南勘察设计研究院有限公司重庆401120 

基　　金：国家自然科学基金(41472262) 重庆市高校创新研究群体(CXQT19021) 重庆市自然科学基金重点项目(cstc2020jcyj-zdxmX0012) 

出 版 物：《能源与环保》 (CHINA ENERGY AND ENVIRONMENTAL PROTECTION)

年 卷 期：2022年第44卷第1期

页      码：65-72页

摘      要：为实现瓦斯隧道安全快速有效地揭煤,以正习高速公路天城坝隧道揭煤工程为背景,分析了水力压裂大范围增加煤层透气性原理与增透效果影响因素,基于水力压裂增透技术建立了多煤层瓦斯隧道揭煤防突技术体系,探讨了以超前探测、初探、精探、区域瓦斯防突及检验、工作面防突及检验、验证揭煤等为核心的揭煤防突流程,优化了瓦斯隧道水力压裂防突技术中压裂钻孔布置、压裂工艺、封孔工艺、破裂压力及用水量、抽采钻孔布置等关键工艺参数。C6—C8煤层原始瓦斯压力(1.62~4.12 MPa)、瓦斯放散初速度(18.2~34.0)、煤体坚固性系数(普遍小于0.5)和破坏类型(Ⅲ类)等指标综合表明C6—C8煤层具有突出危险性。对C6煤层进行水力压裂增透后,煤层平均单孔瓦斯抽采纯量0.009 m^(3)/min,抽采浓度在60%以上,抽采30 d后煤层残余瓦斯含量和瓦斯压力分别降为2.91~5.29 m^(3)/t和0.26~0.61 MPa,缩短揭煤时间2个月。研究结果表明,水力压裂技术能有效改善瓦斯隧道揭煤防突效果,为安全快速揭煤工作提供安全保障,对类似隧道揭煤施工具有借鉴意义。

主 题 词：瓦斯隧道 煤层群 水力压裂 瓦斯抽采 防突 超前地质预报 

学科分类：0819[工学-海洋工程类] 081903[081903] 08[工学] 

D　O　I：10.19389/j.cnki.1003-0506.2022.01.011

馆 藏 号：203107149...