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据文献统计，2008年的煤矿瓦斯事故发生182起，死亡778人，分别占煤矿事故总起数的9.3％、24.2％。为提高煤矿安全状况，必须积极开展区域性瓦斯治理措施，对煤层进行采前预抽，降低煤层瓦斯含量。煤层中一般都伴有煤层气，通过煤层水力压裂可以将煤层气释放出来，一方面是为了提高煤田的安全开采，另一方面能够获得清洁能源。压裂的目的是在煤层中形成具有足够导流能力的裂缝，支撑剂的作用即是支撑裂缝使之不闭合。因此支撑剂的优选以及合理使用是获得水力压裂成功的关键所在，是强化水力压裂技术的基本要素。
目前现场主要用的支撑剂是石英砂和陶粒，因为其自身的物理化学缺陷使煤岩性质和压裂增产效果受到影响。本文研究的主要内容是以核桃砂作为一种新型压裂支撑剂，首先对其物理化学性能和力学指标进行测定，在符合煤层水力压裂工艺参数要求的基础上，再用导流仪测试其在不同影响因素作用下的模拟煤岩裂缝短期导流能力值并对其参数进行优化，达到强化煤层水力压裂技术的目的。
试验中，以煤岩层闭合压力为一个重要的参数，试验对比分析了在不同闭合压力下，支撑剂粒径、铺砂浓度、支撑剂组合配比的选择、支撑剂颗粒的破碎与嵌入、支撑剂与煤岩层微粒的配伍性等因素对煤岩层短期导流能力的影响。本文的试验结论为：(1)因为核桃砂不会增加煤的灰分，且具有密度低、强度适中、来源广、价格便宜等优点，所以在相同条件下，核桃砂比陶粒和石英砂更适合作为煤层压裂支撑剂。(2)从各因素的试验数据对比分析得出，核桃砂支撑剂比石英砂支撑剂有着更强的综合导流能力。对于支撑剂过早沉降和嵌入伤害问题，使用核桃砂支撑剂的优势更加明显。选择与煤岩微粒匹配的核桃砂粒径以及配比、加大铺砂浓度等能在一定程度上提高煤层裂缝的导流能力，但影响程度随闭合压力的增加而逐渐降低。本文所得出的结论对煤层水力压裂技术的强化及压裂设计施工参数有一定的指导意义，同时也是支撑剂优选和煤岩裂缝导流能力优化的新尝试。