超高压水力割缝技术在中等硬度低透气性煤层的应用

为提高高瓦斯低透气性中硬煤层瓦斯预抽效率，探讨了水力冲孔、水力压裂、水力割缝增透技术适用条件和优缺点。基于超高压水力割缝技术原理，研制了一种穿层钻孔超高压水力割缝装置，主要由金刚石水力割缝钻头、水力割缝浅螺旋钻杆、超高压旋转接头、超高压清水泵、高低压转换器、超高压橡胶管等组成，水压达到60～100 MPa，可实现钻进、切割一体化，使用简单方便。采用该装置在丁集煤矿1361(1)运输巷底板抽采巷11-2煤层穿层预抽钻孔中开展现场试验，煤层瓦斯压力1.43 MPa，瓦斯含量为8.05 m3/t，透气性系数为0.013 m2/(MPa2·d)，煤层坚固性系数为0.79;1361(1)运输巷底板抽采巷11号～15号钻场区域单元长度227 m，采用高压水力割缝增透措施，1361(1)运输巷底板抽采巷6号～10号钻场区域单元长度213 m，采用矿井低压水冲孔增透措施。结果表明：超高压水力割缝钻孔平均单刀割缝时间为10.7 min，单刀出煤量为0.31 t，等效割缝半径达1.38 m，煤孔段割缝密度为1刀/m，平均每孔割缝2.6个；超高压水力割缝钻孔平均瓦斯抽采浓度56.97%，是低压冲孔的2.37...