何 偉，曹文龍，王向陽，康甲甲

(陜西彬長(zhǎng)孟村礦業(yè)有限公司，陜西 咸陽 713600)

0 引言

瓦斯災(zāi)害作為影響礦井安全生產(chǎn)的五大災(zāi)害之一，同時(shí)對(duì)瓦斯的高效治理也是確保礦井安全生產(chǎn)的前提[1]。我國(guó)大多數(shù)礦井開采已向深部開采邁進(jìn)，機(jī)械化程度加大后面臨的災(zāi)害類型也日趨復(fù)雜。目前，煤層瓦斯災(zāi)害防治目前主要以井工式抽采為主[2 -5]，由于儲(chǔ)層的沖擊性應(yīng)力集中顯現(xiàn)，導(dǎo)致煤層滲透性低下，嚴(yán)重降低了本煤層瓦斯抽采效率，為工作面正常生產(chǎn)過程帶來了安全隱患[1]。大量研究表明，煤層瓦斯由于其儲(chǔ)量豐富，發(fā)熱量相對(duì)較高且燃燒后不會(huì)產(chǎn)生危害環(huán)境的有毒有害氣體，被視為一種新興的非常規(guī)天然氣資源，對(duì)其高效抽采并加以高效利用也是目前研究的熱點(diǎn)[6]。然而，對(duì)于目前深部開采且伴有強(qiáng)地應(yīng)力沖擊性的煤層而言，由于煤層滲透性低下導(dǎo)致絕大多數(shù)瓦斯氣體分子解吸困難，僅采用負(fù)壓抽采的方式促抽煤層瓦斯效率普遍低下，難以實(shí)現(xiàn)瓦斯災(zāi)害高效防控和非常規(guī)新能源利用[7]。

人工應(yīng)力載荷技術(shù)對(duì)煤體造成應(yīng)力損傷，增加煤體孔裂隙發(fā)育程度，緩釋煤層沖擊性應(yīng)力集中是實(shí)現(xiàn)煤層卸壓增透的具有普適性的新型工藝技術(shù)[8]。其中，水力壓裂和水力割縫技術(shù)目前已經(jīng)成為用于煤層卸壓增透的重要技術(shù)方法[9 -10]。水力壓裂技術(shù)的主要原理在于利用高壓水對(duì)煤層低透區(qū)域形成水力沖擊效應(yīng)，在高壓應(yīng)力作用下對(duì)煤層水力損傷區(qū)域造成疲勞損傷，迫使煤層內(nèi)部原始裂隙沿著薄弱區(qū)域擴(kuò)展延伸，在裂隙高度發(fā)育的同時(shí)，緩解煤層局部應(yīng)力集中，以實(shí)現(xiàn)煤層卸壓和增透的目的[11]。然而，由于煤層內(nèi)部大尺寸裂隙的存在，易導(dǎo)致水力壓裂過程中絕大部分水體在高壓應(yīng)力作用下沿著原始大尺寸裂隙滲流，大量水體流失，并不能對(duì)煤層內(nèi)部形成均勻的高壓應(yīng)力損傷[12]；而且大量水體對(duì)煤體的浸潤(rùn)作用，會(huì)導(dǎo)致水力浸潤(rùn)區(qū)域煤層內(nèi)部微觀孔裂隙結(jié)構(gòu)被水分子填充，形成“水鎖效應(yīng)”，反而會(huì)降低煤層瓦斯抽采效率[13]。水力割縫技術(shù)是基于高壓水射流的軸向水力切割作用對(duì)煤層內(nèi)部沿著鉆孔周圍造成應(yīng)力損傷，煤體在高壓水力剪切作用下結(jié)構(gòu)失穩(wěn)、破裂，繼而在煤層一定范圍內(nèi)形成一定縫槽半徑和微觀的裂隙網(wǎng)絡(luò)[14]；在水力割縫的同時(shí)破壞煤體應(yīng)力集中，緩釋沖擊地壓，提高煤層滲透性，達(dá)到煤層沖擊地壓有效防治和增透增產(chǎn)的目的[15 -16]。相比水力壓裂技術(shù)，水力割縫技術(shù)在利用高壓水射流切割煤體時(shí)，大量水體會(huì)沿著鉆孔反排至巷道泄水渠，避免大量水體滲流進(jìn)入煤體微觀裂隙網(wǎng)絡(luò)而造成對(duì)煤層瓦斯的“水鎖效應(yīng)”。因此，利用水力割縫技術(shù)對(duì)高瓦斯強(qiáng)沖擊性煤層進(jìn)行水力切割，以達(dá)到煤層卸壓增透的目的是可行的。

在分析水力割縫技術(shù)卸壓防沖、增透增產(chǎn)的基礎(chǔ)上，以彬長(zhǎng)礦業(yè)公司孟村煤礦4號(hào)煤層401102工作面機(jī)電硐室局部區(qū)域?yàn)樗Ω羁p試驗(yàn)地點(diǎn)，開展了高壓水射流切割煤層工業(yè)試驗(yàn)，重點(diǎn)考察試驗(yàn)關(guān)鍵性參數(shù)和工藝效果，以期為同類型礦井煤層沖擊地壓防治和瓦斯高效抽采提供技術(shù)借鑒。

1 水力割縫技術(shù)及其原理

文獻(xiàn)調(diào)研結(jié)果顯示水力割縫技術(shù)的工藝優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在對(duì)煤層“卸壓 -防沖”和“增透 -增產(chǎn)”的雙重功效方面。高壓水射流割縫卸壓增滲技術(shù)原理及作用過程機(jī)制主要體現(xiàn)在以下2個(gè)方面。

1.1 技術(shù)原理

水力割縫原理在于利用高壓水射流旋轉(zhuǎn)過程中徑向高壓應(yīng)力對(duì)煤體的切割作用，在水射流有效切割影響范圍內(nèi)“掏槽排渣”，形成應(yīng)力卸載區(qū)域的作用過程。從動(dòng)量守恒的角度分析，經(jīng)水力割縫器高壓射出的水流在射流過程中水射流自身動(dòng)量遠(yuǎn)大于空氣阻力與水射流慣性[17]。因此，水力割縫高壓水射流動(dòng)量方程為

(1)

式中，ρ為水的密度，kg/m3；n為截面法向矢量；v為高壓水射流速率,m/s；A為水射流束截面面積,m2。

從水力割縫高壓水射流沖出水介質(zhì)流體是高速流動(dòng)的，其速度矢量異向分布規(guī)律呈現(xiàn)相似性，即高壓水射流速度矢量滿足方程

u/um=(1-ξ1.5)2

(2)

式中，u為水射流速度矢量，m/s；um為水射流軸心速度，m/s；ξ為無量綱徑向坐標(biāo)。

經(jīng)過大量試驗(yàn)證明，高壓水射流距離大小與射流速度呈線性相關(guān)，針對(duì)煤層內(nèi)部高壓旋轉(zhuǎn)水射流軸向速度矢量的分布滿足方程

(3)

式中，Pe為水射流噴射壓力，MPa；b0為噴嘴直徑，m；h為水射流噴射距離，m；k為徑向與軸心間隔距離，m。

由此可知高壓水射流高速?zèng)_擊截割煤體，在有效截割范圍內(nèi)基于水射流速率的煤巖體受載荷沖擊應(yīng)力大小滿足

dPw=ρudQ

(4)

式中，Pw為射流沖擊壓力，Pa；Q為射流流量，m2/s。

同時(shí)，煤體是一種多孔裂隙介質(zhì)體，其內(nèi)部孔裂隙的發(fā)育程度與煤體滲透率緊密相關(guān)。一般認(rèn)為水力割縫卸壓增透除對(duì)煤基質(zhì)面進(jìn)行水力沖擊截割外，也能對(duì)煤體多重孔隙介質(zhì)內(nèi)部壓力勢(shì)能進(jìn)行泄放。即高壓水射流切割煤體過程中所受煤體孔裂隙結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的外載荷孔隙壓力表達(dá)式為

P/P0=V/V0

(5)

式中，P為水射流沖擊作用煤體孔隙壓力，MPa；P0為煤體初始孔隙壓力，MPa；V為射流沖擊下的煤體孔容，m3；V0為初始孔容，m3。

從作用過程分析，高壓水射流水力截割煤體是在擠壓應(yīng)力作用下對(duì)煤體穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)的破壞：一方面表現(xiàn)在高壓水射流沖擊產(chǎn)生的各向應(yīng)力對(duì)煤體進(jìn)行縫槽式切割破壞，形成大尺度裂縫，卸掉局部壓力集中，達(dá)到卸壓增透的目的；另一方面，高壓水射流對(duì)煤體微觀孔裂隙的擠壓應(yīng)力大于煤體自身抗壓強(qiáng)度時(shí)，對(duì)煤體產(chǎn)生微觀破壞，在張拉應(yīng)力作用下煤體局部區(qū)域出現(xiàn)新生裂隙產(chǎn)生及原始裂隙擴(kuò)展的現(xiàn)象，該過程滿足方程

(6)

式中，σc為臨界應(yīng)力作用下煤體微裂紋擴(kuò)展，Pa；α0為微裂紋半徑，m；KIC為煤體自身斷裂因子。

1.2 作用過程機(jī)制

水力割縫技術(shù)是利用高壓水射流的切割、沖擊作用下，鉆孔周圍一部分煤體被高壓水擊落沖走，在煤層卸壓區(qū)域形成大尺度縫槽的技術(shù)。該技術(shù)采用鉆割一體鉆頭在煤層中鉆孔內(nèi)利用高壓水射流沿孔壁對(duì)煤體進(jìn)行各向水力切割，迫使煤層內(nèi)部沿垂直鉆孔方向形成多條具有一定尺度的扁平縫槽，最終借助水流將切割下來的煤渣排出孔外，實(shí)現(xiàn)煤層卸壓、增透以及降溫、降塵的目的。水力割縫示意如圖1所示。

圖1 水力割縫示意Fig.1 Schematic diagram of hydraulic slotting

1.2.1 卸壓 -防沖效應(yīng)

通過高壓水力截割效應(yīng)，使煤層內(nèi)部形成扁平縫槽空間，改變了煤層原巖應(yīng)力和裂隙分布狀況，緩釋了煤層與圍巖應(yīng)力緊張狀態(tài)，達(dá)到煤層卸壓與動(dòng)態(tài)防突效果。

1.2.2 增透 -增產(chǎn)作用

煤體內(nèi)部的孔裂隙分布影響其滲透性，若內(nèi)部孔裂隙數(shù)量較多且互相連通形成孔裂隙網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)成瓦斯的擴(kuò)散、運(yùn)移和釋放的通道，提高本煤層局部區(qū)域滲透率。水力割縫致裂縫槽如圖2所示，當(dāng)采用高壓水射流對(duì)煤體進(jìn)行截割后，在煤層內(nèi)部形成了較多的扁平狀縫槽，等同于在煤層內(nèi)部形成了層狀極薄保護(hù)層，釋放煤層應(yīng)力集中，為煤層卸壓增透與瓦斯運(yùn)移(滲流、擴(kuò)散)創(chuàng)造條件，使煤層在一定范圍內(nèi)充分卸壓，使縫槽周圍的煤體向縫槽產(chǎn)生一定程度的各向位移，提高了煤體滲透率進(jìn)而增大煤層透氣性，增強(qiáng)了本煤層割縫卸壓與瓦斯促抽的區(qū)域范圍。同時(shí)，縫糟周圍會(huì)形成新的孔裂隙，與原有裂隙、孔隙之間互連互通構(gòu)成裂隙網(wǎng)絡(luò)，等價(jià)于煤體內(nèi)部的很多小鉆孔加速煤體的卸壓和瓦斯的解吸運(yùn)移。割縫鉆孔改變了傳統(tǒng)普通鉆孔的瓦斯流動(dòng)，破壞普通鉆孔周圍應(yīng)力集中形成的瓶頸效應(yīng)的同時(shí)，為煤層瓦斯運(yùn)移和解吸滲流提供了相應(yīng)的通道，提升了瓦斯抽采效率，減少了瓦斯抽采達(dá)標(biāo)時(shí)間，大幅度減少煤層鉆孔布置數(shù)量，實(shí)現(xiàn)本煤層瓦斯高效抽采。

圖2 水力割縫致裂縫槽示意Fig.2 Schematic diagram of fracture groove caused by hydraulic slotting

2 試驗(yàn)工藝與方法

2.1 工藝體系介紹

試驗(yàn)選用陜西煤業(yè)化工技術(shù)研究院的成套水力割縫系統(tǒng)裝備：主要包括水力割縫截割一體化鉆孔、高壓水輸送鉆桿、攜帶獨(dú)立轉(zhuǎn)頭轉(zhuǎn)換器和高壓水力截割旋轉(zhuǎn)器、高壓水射流膠管與乳化液泵組、水箱等組成。從功能方面，水力割縫一體化裝備的鉆頭是集水力旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)和截割煤體為一體的孔內(nèi)裝備。在高壓水射流正常割縫鉆進(jìn)時(shí)，高壓鉆桿攜帶鉆頭超前軸向正常出水截割煤體，直至鉆進(jìn)設(shè)計(jì)深度。設(shè)計(jì)深度水力截割結(jié)束則采用一體化鉆頭后退式下一梯度的截割位置，持續(xù)設(shè)置恒定水力截割壓力與割縫時(shí)間，開啟徑向射流噴嘴，鉆機(jī)勻速旋轉(zhuǎn)沿鉆孔對(duì)煤體進(jìn)行徑向高壓水射流切割。高壓水射流割縫系統(tǒng)原理及實(shí)物如圖3所示。

圖3 高壓水射流割縫系統(tǒng)原理及實(shí)物Fig.3 Principle and real object of high pressure water jet slotting system

2.2 試驗(yàn)方法

2.2.1 鉆孔布置

為了更好地測(cè)試水力割縫定向壓裂的區(qū)域范圍、割縫時(shí)間、高壓水射流壓力大小等因素，在彬長(zhǎng)礦業(yè)孟村煤礦4號(hào)煤層401盤區(qū)401103工作面進(jìn)行水力割縫定向卸壓增透試驗(yàn)研究，通過布置不同的鉆孔間距和施工不同割縫間距的割縫鉆孔開展試驗(yàn)，從而確定最合適的割縫間距、孔間距、壓裂時(shí)間、壓裂壓力并考察瓦斯抽采效果。選擇在401103工作面運(yùn)順(東)掘進(jìn)迎頭向東進(jìn)行施工1#和2#這2個(gè)鉆場(chǎng)，每個(gè)鉆場(chǎng)間距20 m，分別實(shí)現(xiàn)水力割縫最優(yōu)空間距與水力割縫最優(yōu)間距判定，水力割縫鉆孔布置示意如圖4所示。

該煤層試驗(yàn)區(qū)域水力割縫壓力恒定為85 MPa，單次割縫時(shí)間為13 min，間距為10 m(根據(jù)壓裂效果具體調(diào)整)。水力割縫起始位置為距孔口50 m，割縫間距為10 m，終止位置為距孔口20 m處，確定水力割縫定向壓裂最優(yōu)孔間距，即水力割縫定向卸壓的橫向半徑。

圖4 水力割縫鉆孔布置Fig.4 Layout of hydraulic slotting drilling hole

2.2.2 試驗(yàn)流程

工作面試驗(yàn)區(qū)域高壓水力割縫試驗(yàn)流程及思路如圖5所示。

試驗(yàn)流程：①進(jìn)鉆到設(shè)計(jì)孔深后停鉆，退鉆，直到切割噴嘴到達(dá)煤層切割位置，高壓旋轉(zhuǎn)器與鉆桿相連接，防止緊固密封不牢而壓力泄漏；②啟動(dòng)鉆機(jī)，鉆桿鉆頭在孔內(nèi)勻速旋轉(zhuǎn)；③開啟高壓泵，高壓泵加壓手柄按順時(shí)針方向緩慢均勻加至85 MPa，切割時(shí)間不少于設(shè)計(jì)要求；④切割結(jié)束后逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)加壓手柄至壓力歸零，依次關(guān)閉電機(jī)動(dòng)力裝置；⑤鉆機(jī)關(guān)閉，卸下高壓旋轉(zhuǎn)器退鉆，直到切割噴嘴達(dá)到下一個(gè)切割位置，連接高壓旋轉(zhuǎn)器和鉆桿并加固；⑥重復(fù)②③④⑤項(xiàng)工作；⑦切割結(jié)束后關(guān)閉高壓泵卸下高壓旋轉(zhuǎn)器，按照正常起鉆步驟起鉆、擴(kuò)孔、封孔，并進(jìn)行試驗(yàn)關(guān)鍵參數(shù)判定與效果考察。

3 試驗(yàn)結(jié)果與討論

3.1 試驗(yàn)關(guān)鍵參數(shù)

3.1.1 最優(yōu)割縫間距

在401102工作面回順東施工水力割縫鉆孔，割縫次數(shù)15次(割縫間距10 m)，水力割縫鉆孔間距3 m，孔深180 m，同時(shí)施工一組對(duì)比鉆孔，鉆孔封堵長(zhǎng)度都為15 m。鉆孔布置基礎(chǔ)參數(shù)見表1。

表1 鉆孔布置基礎(chǔ)參數(shù)

圖5 水力割縫試驗(yàn)流程Fig.5 Hydraulic slotting test process

通過對(duì)前期在401103回風(fēng)巷高壓水力割縫區(qū)域與原始區(qū)域抽采數(shù)據(jù)的調(diào)研分析，得出水力割縫試驗(yàn)區(qū)域瓦斯抽采濃度和純量均明顯大于原始區(qū)域瓦斯抽采水平。結(jié)合上述割縫間距得出的結(jié)論，當(dāng)高壓水射流割縫壓力設(shè)置為85 MPa、割縫鉆孔間距1.5 m時(shí)，前期割縫15刀的瓦斯抽采濃度和純量分別是原始區(qū)域的2.11倍和2.78倍，考慮抽采時(shí)間及水力割縫孔間距試驗(yàn)結(jié)果，因此確定割縫孔間距設(shè)為3 m比較合適。

3.1.2 水力割縫鉆孔煤渣量與時(shí)間關(guān)系

對(duì)401102工作面高壓水射流截割煤體過程中不同時(shí)間段、不同壓力條件下的煤渣排出量的變化情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果如圖6所示。由圖6可知隨著水力割縫時(shí)間的遞增，鉆孔煤渣排出量呈現(xiàn)先增長(zhǎng)后逐漸下降的趨勢(shì)。在割縫排渣量增加的階段，由于初始水力割縫時(shí)高壓水射流與煤壁接觸所產(chǎn)生的高壓應(yīng)力作用對(duì)煤體產(chǎn)生強(qiáng)應(yīng)力波沖擊，煤層局部區(qū)域受應(yīng)力破壞產(chǎn)生彈塑性變形破壞，大量的煤體脫落并被水力沖出鉆孔。隨著鉆孔割縫深度的增加，高壓水射流在地應(yīng)力約束下應(yīng)力擴(kuò)展區(qū)域受限，高壓水射流距離煤層壁面的距離逐漸增大導(dǎo)致鉆孔內(nèi)部煤體被壓實(shí)，故而水力割縫過程中煤渣的排出量也會(huì)相應(yīng)減少。

根據(jù)圖6對(duì)比得出：當(dāng)割縫壓力恒定為85 MPa時(shí)，割縫時(shí)間在11 min左右時(shí)排出煤渣量達(dá)到峰值點(diǎn)，平均每分鐘出渣量為2 kg，最大出渣量為4.41 kg。當(dāng)割縫壓力為90 MPa時(shí)，割縫時(shí)間19 min內(nèi)累計(jì)為63.1 kg。而當(dāng)割縫壓力為85 MPa時(shí)，在17 min后煤渣累計(jì)排出增量趨于平緩，在4～13 min之間煤渣量的增量較大，13～17 min之間煤渣量增加逐漸減緩。

圖6 煤渣量與時(shí)間對(duì)應(yīng)關(guān)系Fig.6 Corresponding relationship between coal cinder amount and time

因此，可知當(dāng)割縫壓力85 MPa且割縫臨界時(shí)間為13 min時(shí)，排出煤渣量最優(yōu)，最佳割縫時(shí)間為13 min。

3.2 試驗(yàn)結(jié)果分析

高壓水射流水力割縫試驗(yàn)結(jié)束后，對(duì)試驗(yàn)區(qū)域與對(duì)比區(qū)域瓦斯抽采效果開展為期30 d的現(xiàn)場(chǎng)考察，結(jié)果如圖7(a)～(b)所示。由圖7(a)可以看出，對(duì)比區(qū)域的1#～5#割縫鉆孔在30 d的抽采周期內(nèi)，瓦斯抽采處于低水平，平均瓦斯?jié)舛葹?2.4%，且采用流量傳感器與煤氣表雙向監(jiān)測(cè)方法，觀測(cè)到鉆孔抽采流量遠(yuǎn)低于礦井瓦斯抽采設(shè)計(jì)水平。

當(dāng)按照試驗(yàn)設(shè)計(jì)對(duì)工作面布置鉆孔區(qū)域煤層進(jìn)行恒壓85 MPa的高壓水力割縫試驗(yàn)并進(jìn)行30 d的瓦斯抽采效果觀測(cè)，結(jié)果如圖7(b)所示?？梢钥闯鼋?jīng)過高壓水射流割縫后，由于煤層經(jīng)過高壓水力產(chǎn)生的擠壓應(yīng)力破壞，導(dǎo)致煤體局部區(qū)域集中應(yīng)力得以釋放，煤體大尺度裂縫槽與微觀尺度裂隙網(wǎng)絡(luò)高度發(fā)育，煤層滲透性顯著提升，在瓦斯抽采負(fù)壓及煤層原巖應(yīng)力擾動(dòng)作用下，大量游離態(tài)及卸壓脫附瓦斯沿著煤體裂隙通道滲流至瓦斯抽放鉆孔。因此，試驗(yàn)區(qū)域1#～5#鉆孔瓦斯抽采濃度顯著增加，平均瓦斯抽采濃度達(dá)到36.2%，相比原始瓦斯抽采處于較高水平。對(duì)孟村煤礦401102運(yùn)順巷高壓水力割縫區(qū)域與對(duì)比區(qū)域瓦斯抽采數(shù)據(jù)觀測(cè)，工作面試驗(yàn)區(qū)域水力割縫區(qū)域各鉆孔抽采最大流量為0.57 m3/min，最小為0.001 m3/min，平均流量為0.047 m3/min。而相比原始區(qū)域煤層瓦斯最大抽采流量為0.29 m3/min，最小為0.000 4 m3/min，平均為0.014 m3/min。數(shù)據(jù)對(duì)比得出：水力割縫區(qū)域瓦斯抽采濃度是原始區(qū)域的2.24倍，抽采純量是原始純量的2.61倍，水力割縫瓦斯抽采效果對(duì)比見表2。

圖7 水力割縫前后煤層瓦斯抽采濃度Fig.7 Gas extraction concentration of coal seam before and after hydraulic slotting

水力割縫前401102工作面試驗(yàn)區(qū)域噸煤瓦斯含量為3.87 m3/t，割縫后經(jīng)過4個(gè)月瓦斯抽采，采用井上、井下解吸法測(cè)得試驗(yàn)區(qū)域噸煤瓦斯含量為0.84 m3/t，煤層吸附瓦斯比例相對(duì)高瓦斯賦存礦井偏高，游離瓦斯比例相對(duì)偏低，因此普通鉆孔瓦斯抽采純量衰減速度較快，瓦斯抽采困難。超高壓水力割縫技術(shù)在煤層內(nèi)部切割形成縫槽，能造成煤層內(nèi)大范圍擾動(dòng)。割縫鉆孔卸壓半徑大，能夠有效破壞割縫范圍內(nèi)煤層瓦斯吸附平衡，因此割縫鉆孔在抽采游離瓦斯的同時(shí)也能夠抽采部分吸附瓦斯，有利于解決工作面回采過程中的瓦斯超限問題。

表2 水力割縫瓦斯抽采效果對(duì)比

4 結(jié)論

(1)以孟村煤礦地質(zhì)條件為基礎(chǔ)，完成適用于礦井超高壓水射流割縫的成套設(shè)備的選型，包括水力截割一體化鉆頭、鉆桿、高壓旋轉(zhuǎn)水射流耐高壓輸水膠管、高壓乳化液泵、噴嘴與水箱等，形成完整的鉆 -割一體的水力割縫工藝系統(tǒng)。

(2)通過數(shù)值模擬及現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，從而確定適合孟村煤礦煤層超高壓水力割縫工藝的施工參數(shù)，高壓水射流壓力為85 MPa，最優(yōu)割縫半徑與割縫時(shí)間分別為0.8 m與13 min；水力割縫間距為10 m，孔間距為3 m。

(3)通過401102工作面運(yùn)順鉆孔超高壓水力割縫強(qiáng)化抽采試驗(yàn)，試驗(yàn)區(qū)域瓦斯抽采濃度是原始濃度的2.24倍，抽采純量是原始純量2.61倍，高壓水射流割縫技術(shù)在煤層瓦斯促抽方面效果明顯。該工藝技術(shù)的成功實(shí)施，為深部開采煤層卸壓增透和高效瓦斯促抽提供了借鑒。