摘要

针对中硬煤层水力压裂区域超前抽采压裂施工过程中存在的工期长、孔内事故率高、风险大、经济性差等问题,以彬长矿区4号煤层为研究对象,采用试验分析、数值模拟和系统优化等方法,研究出4号煤层分段压裂合理泵注压力、排量以及新型节流器,采用改进后压裂工艺在大佛寺煤矿完成了3个长度500 m以上钻孔的分段水力压裂施工,累计压裂段数23段,泵注压力为7.56~9.70 MPa,排量为18.63~22.11 m3/h,均未出现孔内事故。改进后,单孔水力压裂工期由12 d减少至7~8 d,压裂钻孔初始瓦斯抽采量是常规方式的1.29和1.38倍,瓦斯抽采量衰减系数是常规方式的9.1%和6.8%,压裂钻孔抽采效果得到大幅提升。