煤炭科学技术

作者：王世森, 姚宁平, 李点尚, 李平, 丁华忠, 柏发松, 丁同福, 陈本良, 苏雷, 荚胜丰, 杜新锋,

关键词：淮南矿区, 煤层群, 水平井区域瓦斯治理, 分段压裂, 防突效果评价,

淮南矿区地质条件复杂，随着煤矿开采深度增加，瓦斯灾害的复杂性和危险性显著增加，亟需探索新的瓦斯防治技术。围绕淮南矿区深部强突煤层群开采条件，以区域治理、超前治理为目标，引入地面水平井瓦斯区域高效抽采技术，针对水平井高效精准钻进、压裂裂缝工作面全覆盖、持续稳产排采、防突效果评价等技术难题，通过理论研究、物理模拟、数值分析、技术攻关与现场试验，创新形成淮南深部强突煤层水平井区域瓦斯治理模式与技术体系：提出了深部煤层群开采条件下井上下立体区域瓦斯治理模式；研发了极复杂地层条件下“钻前地导建模−钻中动态定位−钻后综合判层”的地面顶（底）板水平井钻井轨迹控制技术，开发了地面水平井分段多簇、大液量大排量大砂量、动态混注高强度压裂技术，研发了以潜油隔膜泵、“零水位”为核心技术及装备的L型水平井排采工艺，提出了“残余瓦斯含量+残余瓦斯压力+排采影响范围+预抽率”防突效果评价指标体系、数值模拟和钻孔实测多方法融合的地面瓦斯抽采果评价方法；创立了“钻井+压裂+排采+产能预测+防突效果评价+井下区域验证”“六位一体”地面水平井区域瓦斯治理综合防突技术体系。应用效果表明，水平井水平段煤层顶底板2.5 m内钻遇率、钻井工程与套管下入成功率达到100%；水平井分段压裂实现工作面缝网全覆盖；排采系统检泵周期显著延长，“零水压”排采可充分释放水平井产气潜力；工程施工水平井取得了良好的产气效益和安全效益，单井日产气量突破11000 m3，累计产气量突破4000万 m3，大幅减少井下瓦斯治理工程量，保障了矿井安全高效生产。地面分段压裂水平井区域瓦斯治理技术的推广应用，推进瓦斯治理模式从井下向地面转移，实现了地面区域瓦斯治理规模化、标准化，为我国类似煤矿区地面区域瓦斯治理提供了技术支撑。

来源：2025年第9期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

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