煤岩体超高压水力压裂技术

一、卸压机理

定向水力致裂就是人为的在煤层或岩层中，预先制造一个裂缝，在较短的时间内，采用高压水，将岩体沿预制裂缝压裂并扩展，降低煤岩体的物理力学性质，使顶板容易破断垮落，以达到降低冲击危险的目的。

二、系统结构

数字全景钻孔窥视仪

三、应用方案

（1）掘进工作面卸压降尘。在迎头断面中心位置布置一个压裂孔，对迎头前方20~50m范围进行卸压降尘；掘进迎头后方两帮布置压裂孔，压裂孔的深度、间距及施工频率根据区域测试结果来确定。两帮的压裂结束后，将封孔器预留在煤体内部并将管路关闭保存，留待回采期间使用。

图6掘进期间压裂孔布置示意

（2）回采工作面卸压降尘。沿用掘进期间预留的压裂设备，在工作面回采期间对危险区域进行重点卸压，节省了压裂孔的施工及相应耗材的损耗。对于掘进期间未采用压裂的已有巷道，可根据区域测试结果进行压裂孔的布设。

图7回采期间压裂孔布置示意

（3）揭煤区域预裂卸压解危。通过揭煤前对揭煤区域进行长距离高压水力压裂，使煤层瓦斯含量大大减少、压力大大降低，从而使采掘面的瓦斯浓度涌出量大大降低、不超限，给煤矿安全生产创造了良好条件，在治理煤矿瓦斯的新思路中有重大突破。

图8揭煤期间压裂孔布置示意