近日，彬長礦區(qū)首個超聲輔助水力壓裂技術(shù)應(yīng)用在胡家河礦取得顯著成效，標(biāo)志著彬長礦區(qū)煤層增透技術(shù)取得新突破、邁上新臺階，為實現(xiàn)“卸壓、增透、經(jīng)濟、高效”瓦斯治理目標(biāo)提供了可靠技術(shù)保障。

在煤炭開采瓦斯治理實踐中，水力壓裂技術(shù)雖已成為煤層卸壓增透抽采的主流技術(shù)手段，但受煤層賦存地質(zhì)條件、壓裂施工參數(shù)等多元復(fù)雜因素的制約，其技術(shù)應(yīng)用效果存在顯著差異。為破解這一技術(shù)瓶頸，自2024年年初起，胡家河礦聯(lián)合重慶大學(xué)研究團隊開展深度產(chǎn)學(xué)研合作，綜合運用表征測試、實驗研究、理論分析等方法，深入探究瓦斯賦存規(guī)律與增透工藝，剖析水壓和超聲作用下煤體微觀結(jié)構(gòu)變化，明確煤瓦斯吸附擴散及滲流特性。同時，在402101運輸巷選定兩段區(qū)域作為試驗場，精心布置5個超聲輔助水力壓裂試驗組和1個對照組，借助微震監(jiān)測、含水率測試及瞬變電磁技術(shù)，對壓裂效果進行全方位精準(zhǔn)評估，顯著加速煤體瓦斯解析，有效改善煤體裂隙網(wǎng)絡(luò)，促使低滲煤層瓦斯治理從“被動抽采”向“主動改造”轉(zhuǎn)變，為實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)下的煤炭安全綠色開采提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐。

經(jīng)過一年的不懈努力，該礦在理論研究、工業(yè)試驗及數(shù)據(jù)分析方面收獲頗豐，經(jīng)水壓聯(lián)合超聲激勵后，煤的最大氮吸附量提升48%，煤體滲透率提升6.8%～48.7%，壓裂范圍從常規(guī)的8.74～10.05米擴展至9.8～11.52米。在瓦斯抽采關(guān)鍵指標(biāo)上，鉆孔平均瓦斯抽采濃度由0.42%躍升至2.75%，瓦斯抽采純量從0.065m3/min增至0.32m3/min，抽采活躍期超30天，較以往顯著延長，瓦斯擴散、滲流及抽采效率實現(xiàn)質(zhì)的突破。

“此項技術(shù)的成功應(yīng)用，是彬長礦區(qū)煤層增透技術(shù)發(fā)展進程中的重要里程碑。”該礦通風(fēng)管理部負責(zé)人介紹，“后續(xù)，我們將持續(xù)推進技術(shù)體系的優(yōu)化完善，致力于形成一套理論體系完備、技術(shù)工藝成熟、裝備配套齊全的可復(fù)制、可推廣技術(shù)范本，也為推動瓦斯治理技術(shù)水平的進步與協(xié)同創(chuàng)新奠定良好基礎(chǔ)。”

該技術(shù)的突破性進展，不僅為礦井實現(xiàn)瓦斯高效治理目標(biāo)提供了可靠技術(shù)保障，更為彬長礦區(qū)乃至全國煤礦瓦斯防治工作提供了創(chuàng)新性技術(shù)思路與工程實踐經(jīng)驗，對推動煤炭行業(yè)向安全、高效、綠色的高質(zhì)量發(fā)展方向具有重要的示范引領(lǐng)作用。（張玉明 田磊）