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摘要
瓦斯区域超前治理是实现煤矿安全、高效及智能化开采的重要保障，针对碎软煤层区域瓦斯高效抽采难题，以陕西韩城矿区3号煤层为研究对象，提出井下煤层顶板梳状长钻孔水力压裂区域瓦斯抽采模式。采用理论分析、数值模拟和现场试验等多手段相结合的方法，验证模式适用性，阐明紧邻煤层顶板梳状钻孔压裂裂缝延展规律、抽采机理和压裂曲线特征，进而建立适用于500 m孔深的集地质条件动态分析、分段水力压裂、封隔器遇阻解卡和压裂范围连续探查于一体的顶板梳状长钻孔裸眼分段水力压裂关键技术体系，实现煤层顶板梳状钻孔主孔轨迹距离煤层5 m左右、多段均匀压裂、压裂范围全孔监测和孔内事故高效处理。以此为基础，在韩城桑树坪二号井开展2孔次的工程实践：压裂主孔深度588 m、距3号煤层2 m左右，单孔压裂6段，压裂范围探查深度381 m、压裂影响半径20 m以上；压裂后，钻孔抽采瓦斯平均体积分数40%以上、瓦斯抽采量1 m3/min以上，抽采效果是常规钻孔的4倍，120 d瓦斯抽采有效半径可达9 m，实现了碎软煤层瓦斯区域高效抽采。并提出了适用于碎软煤层大区域瓦斯抽采以及高瓦斯压力碎软强突煤层远程区域抽采卸压等规模化应用技术思路。
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