單一低滲煤層井下增透技術研究現狀與展望

牟全斌

(中煤科工集團西安研究院有限公司，陜西 西安 710054)

我國主要煤礦區高瓦斯礦井和突出礦井數量多、分布范圍廣，瓦斯災害治理仍然是我國煤礦安全領域中的重大技術課題。據統計[1-2]，我國目前還有840處高瓦斯煤礦、719處煤與瓦斯突出煤礦，煤層滲透率僅為0.987×10-7～0.987×10-6μm2。基于我國煤層普遍具有的高瓦斯、強吸附、低滲透率、非均質性強等特點，瓦斯抽采難度極大。同時，現代采掘技術與裝備的迅速發展對瓦斯治理提出了更高的要求，如何實現低滲煤層高效瓦斯抽采是我國煤礦瓦斯治理面臨的技術性難題，也是“十四五”煤礦災害防治領域重點攻關方向[3]。

煤儲層屬于典型的孔隙—裂隙型儲集層，瓦斯抽采存在氣體“解吸—擴散—滲流”過程，煤體內大量原生裂隙和次生裂隙是瓦斯流動的主要通道，煤層瓦斯運移能力受煤體的孔隙—裂隙結構控制[4]。在多煤層條件下，通過保護層開采即可實現大范圍增透。而對于單一低滲煤層，只能采取人工措施擾動、破壞、改造煤儲層原有孔隙—裂隙結構，提高抽采影響范圍內煤層透氣性，構建煤層內部優質瓦斯運移通道。筆者對我國單一低滲煤層井下增透技術的發展現狀進行闡述，分析應用中存在的主要問題，并展望總體發展趨勢和研究方向，以期為煤礦瓦斯治理和科技發展布局提供決策參考。

1 煤層增透技術原理及分類

煤體滲透率是地應力、孔隙壓力、煤基質收縮/膨脹以及煤體裂隙特征(裂隙大小、連通性、密度、展布特征、礦物填充等)多個因素綜合作用的結果[5]。……