導(dǎo)語：在煤炭安全高效開采過程中，復(fù)雜條件下的瓦斯抽采與區(qū)域治理至關(guān)重要，也是煤炭行業(yè)涉及瓦斯礦井的開采難題之一。轉(zhuǎn)化果平臺推薦的《地面瓦斯區(qū)域治理工程》，提出了一種在地面對井下煤層實施縱深多層次、橫向多角度、超長度、超高壓定向鉆孔，以此引導(dǎo)規(guī)?；⒕|(zhì)化地面水力壓裂治理瓦斯突出的新技術(shù)，該技術(shù)利用地面鉆井、水射流定向鉆孔、水力壓裂、地面抽采技術(shù)，使煤層瓦斯均質(zhì)化，大幅增加了煤層透氣性，提高瓦斯抽采效率，徹底消除了傳統(tǒng)掘的進巷道瓦斯治理工藝高成本、高風(fēng)險、低效率等弊端，實現(xiàn)了低成本、高效率、低風(fēng)險的瓦斯治理技術(shù)的新突破。

一、研究背景

煤與瓦斯作為同源共生的能源資源，在我國儲量極為豐富，特別是在2000m以淺的瓦斯地質(zhì)資源量約36.81萬億m3，與陸上常規(guī)天然氣資源量相當(dāng)，為我國煤層開采與瓦斯氣規(guī)?；锰峁┝藞詫嵒A(chǔ)。然而，我國超過一半的礦井屬于高瓦斯礦井，煤層瓦斯壓力和含量較高，容易引發(fā)礦井瓦斯動力災(zāi)害。因此，研究復(fù)雜條件下煤層卸壓抽采技術(shù)與工藝，提升瓦斯抽采效率和利用率，是目前階段的重要研究課題。煤與瓦斯作為同源共生的能源資源，在我國儲量極為豐富，特別是在2000m以淺的瓦斯地質(zhì)資源量約36.81萬億m3，與陸上常規(guī)天然氣資源量相當(dāng)，為我國煤層開采與瓦斯氣規(guī)?；锰峁┝藞詫嵒A(chǔ)。然而，我國超過一半的礦井屬于高瓦斯礦井，煤層瓦斯壓力和含量較高，容易引發(fā)礦井瓦斯動力災(zāi)害。因此，研究復(fù)雜條件下煤層卸壓抽采技術(shù)與工藝，提升瓦斯抽采效率和利用率，是目前階段的重要研究課題。

二、研究內(nèi)容

1.研究目的

基于安全高效瓦斯抽采技術(shù)與工藝研究，改善煤層透氣性，提升瓦斯抽采效率，降低瓦斯抽采成本，確保煤層的正常開采。

2.重點研究內(nèi)容

（1）徑向水射流定向鉆孔引導(dǎo)煤層水力壓裂的地面瓦斯抽采技術(shù)及工藝；

（2）長距離徑向水平井孔高效鉆進與控制方法。

（3）水力壓裂裂紋擴展形態(tài)對煤層增透的影響。

3.主要創(chuàng)新點

本研究項目的主要創(chuàng)新點是：

（1）首次提出通過實施地面井在煤層中多層次、多方向、超高壓（60-250MPa）、超長度（100-150米）進行定向水射流射孔，引導(dǎo)大規(guī)模水力壓裂的組合創(chuàng)新工藝。   

（2）通過研究方位角、壓裂液排量對裂縫擴展的影響規(guī)律，以及壓裂過程中的波動型壓力與二次破裂現(xiàn)象，突破了常規(guī)徑向射孔和常規(guī)壓裂裂縫順地層最大應(yīng)力方向擴散的難題。

（3）利用地面密集臺陣微地震數(shù)據(jù)采集方法監(jiān)測定向水力壓裂裂縫發(fā)展趨勢，保證了瓦斯抽采效果。

三、應(yīng)用效果

該技術(shù)已在冀中能源峰峰集團九龍礦和羊東礦得到應(yīng)用，取得顯著成效。九龍礦通過地面鉆井抽采瓦斯一期工程，自2021年4月開始排采氣以來，已累計排采煤層氣289.77萬m3。羊東礦地面鉆井抽采瓦斯一期工程于2024年底完成，6口地面井自2025年1月開始排采氣，至2025年6月底，日均排氣量達5500m3，累計排氣量82萬m3。

四、推廣價值

該技術(shù)在降低礦井煤與瓦斯突出和瓦斯異常涌出風(fēng)險方面具有顯著效果，保障了安全生產(chǎn)，為煤礦開辟了能源開發(fā)和利用的新途徑。該技術(shù)尤其在具有高地應(yīng)力、高瓦斯壓力、高地溫、低滲透率的復(fù)雜煤層中具有較高的推廣價值，有望成為未來瓦斯抽采技術(shù)的重要發(fā)展方向。

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