煤层压裂开采与治理区域瓦斯的基本问题

摘要：

由于煤层的矿物成分、结构体系、瓦斯的吸附解吸效应等导致含瓦斯煤层水压致裂复杂,煤层压裂治理区域瓦斯技术目前整体上还处于起步阶段.提出了煤层水压(流压)致裂治理区域瓦斯的理论、技术与装备等基本问题框架.在分析煤层物理化学特性的基础上,初步给出了煤层压裂的力学机制与裂缝基本空间形态.分析了含瓦斯煤层水压致裂的物理化学作用、结构改造增透、应力扰动效应、驱赶瓦斯效应、水锁效应等作用.以孔隙压力梯度作用机制为切入点,深入研究煤岩层压裂的细观破裂机理、应力扰动效应与评价方法、体积致裂机制、驱赶瓦斯效应、支撑剂在裂缝网络的运移规律与压嵌特性、排采规律等理论问题.针对驱赶瓦斯效应扬长避短,使含瓦斯煤层压裂上升至压裂驱赶层次.提出了需要深入研究的技术安全性评价、工艺技术、合理泵注排量、压裂裂缝扩展及其效应监测、适用条件与规范等技术问题.研制了井下压裂治理区域瓦斯的致裂封孔系统、分析软件与测控系统等成套装备.

关键词：含瓦斯煤层、水压致裂、裂缝扩展、应力扰动、解吸

所属期刊栏目：41

分类号：TD712(矿山安全与劳动保护)

资助基金：国家优秀青年科学基金资助项目51522406;江苏省“六大人才高峰”资助项目2014-ZBZZ-007;江苏省自然科学基金资助项目BK20150188

在线出版日期：2016-06-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：128-137