永川煤礦深部砂巖頂板瓦斯賦存及水力壓裂治理瓦斯研究.pdf

1、針對永川煤礦在深部回采及深部頂板砂巖中掘進(jìn)時(shí)的瓦斯異常涌出問題，本文應(yīng)用瓦斯地質(zhì)學(xué)理論、沉積巖石學(xué)理論、巖心分析技術(shù)及水力壓裂技術(shù)，研究深部頂板瓦斯賦存成因、賦存特征及其與瓦斯涌出關(guān)系，制定水力壓裂治理瓦斯措施。取得如下認(rèn)識(shí)：
　?、偻ㄟ^分析永川煤礦地質(zhì)條件對深部頂板瓦斯賦存的控制作用，弄清深部頂板瓦斯成因。研究表明，永川煤礦背斜構(gòu)造與深部斷層發(fā)育具有控氣作用；須家河組六段地層受到其上覆紅色泥巖地層的封閉；須家河組五段的大龍煤層是

2、深部砂巖頂板儲(chǔ)氣的重要?dú)庠磳?；地下水運(yùn)動(dòng)為瓦斯由煤層向深部頂板的運(yùn)移提供動(dòng)力；深部頂板泥巖和斷層具有良好的水力封閉性；深部頂板的地應(yīng)力難于釋放和調(diào)整，提供瓦斯賦存的高地應(yīng)力環(huán)境。
　?、谕ㄟ^分析深部頂板砂巖的碎屑成分、結(jié)構(gòu)組成、孔隙特征、孔隙流體飽和度，及其與頂板瓦斯涌出的關(guān)系，找到常規(guī)鉆孔預(yù)抽無法有效治理頂板瓦斯的原因。研究表明，深部頂板砂巖樣品以長石石英砂巖、巖屑石英砂巖為主，具有較高的成分成熟度和結(jié)構(gòu)成熟度；取樣段整體上具有

3、較低孔隙度、滲透率，平均孔隙度為4.33％，平均滲透率為0.079×10-3μm2，計(jì)算出深部頂板瓦斯地質(zhì)儲(chǔ)量為7.82×108m3，頂板砂巖縱向上具有較強(qiáng)非均質(zhì)性；砂巖孔隙以含氣為主，深部層位孔喉結(jié)構(gòu)發(fā)育更好，但取樣段砂巖孔喉的整體連通能力差。
　?、弁ㄟ^調(diào)查深部頂板瓦斯涌出及治理情況，考察砂巖敏感性及水力壓裂增滲效果，提出水力壓裂治理深部頂板瓦斯方案。研究表明，采區(qū)內(nèi)上鄰近層大量瓦斯涌出是由于，采空區(qū)面積大而提供瓦斯涌入空間、