一种高瓦斯煤层“十”字型水力压裂增透方法技术

本发明专利技术公开了一种高瓦斯煤层“十”字型水力压裂增透方法，包括如下步骤：在底抽巷的每个钻场内施工两个倾斜向上的压裂钻孔，使压裂钻孔终孔位于煤层厚度中部，从压裂钻孔终孔开始施工“十”字型钻孔，使“十”字型钻孔完全处于煤层内，对每个压裂钻孔进行水力压裂，水力压裂过程分为两个阶段，在水力压裂的过程中，煤体在高压水的作用下被压裂，在煤体内形成纵横交错的裂缝系统，同时砂子随高压水进入裂缝内，阻碍了裂缝的闭合，增大了煤体的透气性。本发明专利技术方法科学合理，实现高瓦斯煤层的有效增透，为瓦斯高效抽采和煤矿安全生产提供了保障。

A \ten\ type hydraulic fracturing method for enhancing permeability in high gas coal seam

The invention discloses a \ten\ type hydraulic fracturing enhancement method for high gas coal seam, including the following steps: Construction of two inclined upward fracturing holes in each drilling field in the bottom drawing lane, making the end hole in the middle of the thickness of the coal seam, and starting the construction of \ten\ type drilling from the end hole of the fractured borehole to make the \ten\ type. The drilling is completely in the coal seam, and the hydraulic fracturing is divided into two stages. In the process of hydraulic fracturing, the coal body is fractured under the action of high pressure water, and the fracture system is formed in the coal body. At the same time, the sand enters the crack with high pressure water, which hinders the closure of the cracks. The gas permeability of coal is increased. The method of the invention is scientific and reasonable, realizes effective anti-permeability of high gas coal seam, and provides guarantee for high efficiency gas extraction and coal mine safety production.

【技术实现步骤摘要】
一种高瓦斯煤层“十”字型水力压裂增透方法
本专利技术涉及煤层增透
，具体涉及一种高瓦斯煤层“十”字型水力压裂增透方法。
技术介绍
高瓦斯煤层在开采过程中，容易发生煤与瓦斯突出等瓦斯动力灾害事故，并且经常会出现瓦斯超限的现象。为防止煤与瓦斯突出和瓦斯超限等事故的发生，通常在高瓦斯煤层开采前进行抽采，但是大部分煤层为透气性煤层，常规的瓦斯抽采方法不能实现瓦斯的高效抽采，瓦斯抽采难度大，且抽采时间长，抽采效果差，严重影响了煤矿的正常开采，难以实现煤矿安全高效生产。为提高高瓦斯煤层瓦斯的抽采效果，确保煤矿安全高效生产，必须采取有效的措施增加煤层的透气性。水力压裂是一种增加煤层透气性的有效方法，但是由于深部煤层所受的应力较大，一般处于高应力状态，若采用常规水力压裂，在水力压裂结束后，压裂裂缝系统在高应力的作用下极易闭合，导致压裂效果较差，不能实现高瓦斯煤层的有效增透。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供一种高瓦斯煤层“十”字型水力压裂增透方法。为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本专利技术是通过以下技术方案实现：一种高瓦斯煤层“十”字型水力压裂增透方法，包括如下步骤：a、运输上山和回风上山之间设有轨道上山，轨道上山通过车场与运输平巷连通，回风上山连接有与运输平巷平行的回风平巷，回风平巷与运输平巷之间连接有开切眼，回风上山位于与底抽巷连接处开始掘进底抽巷，直至到达开切眼正下方；b、待底抽巷施工结束后，在底抽巷内每隔30-60m施工一个钻场，在底抽巷的每个钻场内施工两个倾斜向上的压裂钻孔，压裂钻孔直径为90-100mm，使压裂钻孔终孔位于煤层厚度中部，从压裂钻孔终孔开始施工“十”字型钻孔，使“十”字型钻孔完全处于煤层内；c、压裂钻孔及“十”字型钻孔施工结束后，对每个压裂钻孔进行封孔；d、压裂钻孔封孔结束后，对每个压裂钻孔进行水力压裂，水力压裂过程分为两个阶段，第一阶段为常规水力压裂阶段，是指用常规水力压裂对煤层进行压裂的阶段；第二阶段为含砂水力压裂阶段，是指在水力压裂的过程中，煤体在高压水的作用下被压裂，使煤体内的孔隙裂隙不断发育、扩展，在煤体内形成纵横交错的裂缝系统，同时砂子随高压水进入裂缝内，对裂缝产生一种支撑作用，进而阻碍裂缝闭合、增大煤体透气性的阶段；常规水力压裂阶段结束24小时后，进行含砂水力压裂阶段；e、每个压裂钻孔压裂结束48小时后，进行下一个压裂钻孔的水力压裂，直到完成最后一个压裂钻孔的水力压裂。优选地，上述高瓦斯煤层“十”字型水力压裂增透方法中，所述底抽巷内每隔50m施工一个钻场。优选地，上述高瓦斯煤层“十”字型水力压裂增透方法中，位于同一所述钻场内的两个压裂钻孔之间的角度为30-90°。优选地，上述高瓦斯煤层“十”字型水力压裂增透方法中，所述“十”字型钻孔长50m，直径94mm。优选地，上述高瓦斯煤层“十”字型水力压裂增透方法中，所述压裂钻孔施工结束后，采用久米纳充填材料进行封孔。优选地，上述高瓦斯煤层“十”字型水力压裂增透方法中，所述压裂钻孔封孔至煤层底部。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供的高瓦斯煤层“十”字型水力压裂增透方法科学合理，其水力压裂过程分为两个阶段，其中含砂水力压裂阶段能够阻碍裂缝闭合，实现高瓦斯煤层的有效增透，为瓦斯高效抽采和煤矿安全生产提供了保障。当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术的结构示意图；图2为图1沿A-A面的剖视示意图；图3为图2沿B-B面的剖视示意图；附图中，各标号所代表的部件列表如下：1-运输上山，2-轨道上山，3-回风上山，4-运输平巷，5-底抽巷，6-回风平巷，7-压裂钻孔，8-开切眼，9-煤层，10-“十”字型钻孔。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例一请参阅图1-3所示，本专利技术为一种高瓦斯煤层“十”字型水力压裂增透方法，包括如下步骤：a、运输上山1和回风上山之间设有轨道上山2，轨道上山2通过车场与运输平巷4连通，回风上山3连接有与运输平巷4平行的回风平巷6，回风平巷6与运输平巷4之间连接有开切眼8，回风上山3位于与底抽巷5连接处开始掘进底抽巷5，直至到达开切眼8正下方。b、待底抽巷5施工结束后，在底抽巷5内每隔50m施工一个钻场，在底抽巷5的每个钻场内施工两个倾斜向上的压裂钻孔7，位于同一所述钻场内的两个压裂钻孔7之间的角度为60°，使压裂钻孔7终孔位于煤层9厚度中部，压裂钻孔7直径94mm。从压裂钻孔7终孔开始施工“十”字型钻孔10，使“十”字型钻孔10完全处于煤层9内；“十”字型钻孔10长50m，直径94mm。c、压裂钻孔7施工结束后，采用久米纳充填材料对每个压裂钻孔7进行封孔，封孔材料采用久米纳充填材料，压裂钻孔7封孔至煤层9底部。d、压裂钻孔7及“十”字型钻孔10封孔结束后，对每个压裂钻孔7进行水力压裂，水力压裂过程分为两个阶段，第一阶段为常规水力压裂阶段，是指用常规水力压裂对煤层进行压裂的阶段；第二阶段为含砂水力压裂阶段，是指在水力压裂的过程中，煤体在高压水的作用下被压裂，使煤体内的孔隙裂隙不断发育、扩展，在煤体内形成纵横交错的裂缝系统，同时砂子随高压水进入裂缝内，对裂缝产生一种支撑作用，进而阻碍裂缝闭合、增大煤体透气性的阶段；常规水力压裂阶段结束24小时后，进行含砂水力压裂阶段。e、每个压裂钻孔7压裂结束48小时后，进行下一个压裂钻孔7的水力压裂，直到完成最后一个压裂钻孔7的水力压裂。实施例二本实施例与实施例一基本相同，其不同之处在于，压裂钻孔7直径为90mm。实施例三本实施例与实施例一基本相同，其不同之处在于，压裂钻孔7直径为100mm。实施例四本实施例与实施例一基本相同，其不同之处在于，位于同一钻场内的两个压裂钻孔7之间的角度为30°。实施例五本实施例与实施例一基本相同，其不同之处在于，位于同一钻场内的两个压裂钻孔7之间的角度为90°。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本专利技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。以上公开的本专利技术优选实施例只是用于帮助阐述本专利技术。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该专利技术仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本专利技术的原理和实际应用，从而使所属
技术人员能很好地理解和利用本专利技术。本专利技术仅受权利要求书及其全部范围和等本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高瓦斯煤层“十”字型水力压裂增透方法，其特征在于，包括如下步骤：a、运输上山和回风上山之间设有轨道上山，轨道上山通过车场与运输平巷连通，回风上山连接有与运输平巷平行的回风平巷，回风平巷与运输平巷之间连接有开切眼，回风上山位于与底抽巷连接处开始掘进底抽巷，直至到达开切眼正下方；b、待底抽巷施工结束后，在底抽巷内每隔30‑60m施工一个钻场，在底抽巷的每个钻场内施工两个倾斜向上的压裂钻孔，压裂钻孔直径为90‑100mm，使压裂钻孔终孔位于煤层厚度中部，从压裂钻孔终孔开始施工“十”字型钻孔，使“十”字型钻孔完全处于煤层内；c、压裂钻孔及“十”字型钻孔施工结束后，对每个压裂钻孔进行封孔；d、压裂钻孔封孔结束后，对每个压裂钻孔进行水力压裂，水力压裂过程分为两个阶段，第一阶段为常规水力压裂阶段，是指用常规水力压裂对煤层进行压裂的阶段；第二阶段为含砂水力压裂阶段，是指在水力压裂的过程中，煤体在高压水的作用下被压裂，使煤体内的孔隙裂隙不断发育、扩展，在煤体内形成纵横交错的裂缝系统，同时砂子随高压水进入裂缝内，对裂缝产生一种支撑作用，进而阻碍裂缝闭合、增大煤体透气性的阶段；常规水力压裂阶段结束24小时后，进行含砂水力压裂阶段；e、每个压裂钻孔压裂结束48小时后，进行下一个压裂钻孔的水力压裂，直到完成最后一个压裂钻孔的水力压裂。...

【技术特征摘要】
1.一种高瓦斯煤层“十”字型水力压裂增透方法，其特征在于，包括如下步骤：a、运输上山和回风上山之间设有轨道上山，轨道上山通过车场与运输平巷连通，回风上山连接有与运输平巷平行的回风平巷，回风平巷与运输平巷之间连接有开切眼，回风上山位于与底抽巷连接处开始掘进底抽巷，直至到达开切眼正下方；b、待底抽巷施工结束后，在底抽巷内每隔30-60m施工一个钻场，在底抽巷的每个钻场内施工两个倾斜向上的压裂钻孔，压裂钻孔直径为90-100mm，使压裂钻孔终孔位于煤层厚度中部，从压裂钻孔终孔开始施工“十”字型钻孔，使“十”字型钻孔完全处于煤层内；c、压裂钻孔及“十”字型钻孔施工结束后，对每个压裂钻孔进行封孔；d、压裂钻孔封孔结束后，对每个压裂钻孔进行水力压裂，水力压裂过程分为两个阶段，第一阶段为常规水力压裂阶段，是指用常规水力压裂对煤层进行压裂的阶段；第二阶段为含砂水力压裂阶段，是指在水力压裂的过程中，煤体在高压水的作用下被压裂，使煤体内的孔隙裂隙不断发育、扩展，在煤体...

【专利技术属性】
技术研发人员：马海峰，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34