深部煤层渗透特征及首采关键层卸压改造技术

王亮^1,2，陈大鹏^1,2，郭品坤³，张锐^1,2

1. 中国矿业大学煤矿瓦斯与火灾防治教育部重点实验室2. 中国矿业大学煤矿瓦斯治理国家工程研究中心3. 重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室

摘 要：针对我国煤层开采地质条件复杂、含煤地层中煤层群广泛发育、突出煤层群瓦斯灾害严重的特征,采用理论分析、数据统计和工程实践相结合的方法,系统分析了我国深部煤储层渗透特征,即深部煤体呈天然粉化结构,微、小孔发育,渗透率通常小于10^-6μm²;提出了应依据安全性、经济性和统筹规划的首采关键层选择内涵和首采关键层"钻孔卸荷"的理论模型,确定在埋深大于800 m时,吨煤钻孔长度、钻孔间距等定量化关键指标;在此基础上,介绍了我国采用地面井压裂、井下顺层钻孔和穿层钻孔改造首采关键层的技术途径,配合邻近层卸压瓦斯抽采方法构成立体瓦斯抽采模式,实现了高瓦斯突出矿井煤与瓦斯2种资源的安全高效开采。

关键词：深部煤层;突出煤层群;首采关键层;卸压增透;瓦斯抽采;