攻克低渗煤层瓦斯治理难题 实现高效增透抽采

本报记者 孟存田 通讯员 张靖昊 代瑞红

　　近日，晋能控股南煤集团兴峪公司掘进定向钻孔分段水力压裂联合二氧化碳相变致裂煤层增透技术研究取得重要突破。该项技术针对深部高瓦斯、低渗透煤层瓦斯治理难题，通过两种致裂手段协同作用，显著提升煤层透气性与瓦斯抽采效率，为矿井安全高效掘进提供了技术支撑。
　　该公司主采15号煤层瓦斯含量高、透气性差，抽采效率较低，巷道掘进期间瓦斯治理压力较大。为破解这一瓶颈问题，公司开展了专项攻关，将定向钻孔分段水力压裂与二氧化碳相变致裂优势互补，形成一体化协同增透技术体系。
　　该项技术的核心在于“先造主缝、再扩微网、全域卸压”的协同增透思路。首先，通过分段水力压裂，利用高压水对煤层进行分段精准致裂，构建贯通性的主干裂隙网络；随后，借助二氧化碳相变致裂，利用液态二氧化碳瞬间气化膨胀（体积扩大500-600倍）产生的强冲击力，发育大量微裂隙。二者联合能够大幅提升煤层导流能力，同时，二氧化碳能够有效稀释瓦斯、降低安全风险。通过理论分析、数值模拟与现场试验，系统揭示了压裂时间、注水压力、爆破压力、地应力、煤体强度等关键参数对增透效果的影响规律，确定适配公司的最优工艺参数。
　　该项成果突破单一增透技术局限，形成了可复制、可推广的低渗煤层高效瓦斯治理方案，不仅解决了公司掘进工作面瓦斯抽采难题，也为阳泉矿区及类似条件矿井提供了先进技术路径，对保障能源安全、推动煤矿智能化绿色开采具有重要示范意义。