课题来源：新疆生产建设兵团科技计划项目，项目编号：2014AB025

科学技术领域：低渗煤层压裂软化关键技术是兵团科技援疆专项项目资助下，开发的高应力、低渗透性坚硬厚煤层开采中预裂破碎和冲击灾害控制的关键技术。该技术为解决低渗坚硬煤层破碎、高应力煤层冲击地压和顶板大面积来压控制，以及瓦斯煤层综放中的安全高效等开采关键技术提供了一条清洁方法和新途径，特别是对高构造应力、低渗透性煤层、以及瓦斯、煤尘、易燃发火和顶板（煤）冲击危害条件下的煤层开采适用。

技术原理：根据疏水煤层破坏过程中地压规律和煤体节理分布特征，以活性水压裂液为压裂材料工具：首先，使用以井下防尘水源为基本介质的活性水基压裂液的压裂作用，在疏水性煤岩层中预先压裂形成符合特定要求的（节理组）破裂带，以破碎坚硬煤岩层，解决疏水煤层的压裂瓶颈。其二，通过活性压裂液改变煤岩基质的吸附润湿特性和软化性，增强低渗煤层整体结构的弱化作用、改变采动煤岩体的物理力学特性，释放煤岩体的弹性变形能量；增加应变能的时空控制机制。其三，依靠矿山压力和钻孔的耦合预裂作用，以及支架支撑对煤岩的破碎作用，综合实现高应力低渗煤岩体最大限度的破碎和弹性能释放，避免高应力低渗透煤岩的冲击压力倾向，在提高煤炭资源采收率基础上，实现低渗煤层的清洁高效开采，同时实现预先释放煤层瓦斯、控制煤尘污染以及自燃发火灾害的作用。

技术成果特征：采用以煤矿井下防尘水为基本介质的活性水专用压裂液，形成脉冲预裂-钻孔压裂-采动工艺相协调的压裂软化新方法。成果具备清洁、高效、安全、低耗，系统简单、成本低、效益好的特征，是煤矿实现安全高效和清洁开采的新技术和新途径。

技术指标：①开发出系列适合低渗冲击煤层综放冲压防治专用新材料压裂液；②提出新型清洁高效矿用压裂新技术方法和工艺，控制综放面煤岩疏水性、湿润性和软化性；③原煤采出率提高10%；④实现综放面煤尘防尘达标。

成果的创造性、先进性：①开发了适应低渗煤层压裂软化的专业压裂液新材料，针对不同低渗煤层情况下的疏水性问题，开发了7种不同专业压裂液。②开发了基于煤矿井下防尘水为水源的专业压裂液的配置方法和工艺参数。③开发了用量2‰以下湿润剂和2‰以下软化剂，解决了低渗煤层压裂液软化能力和表面活性添加剂材料及其配比问题，以及机械自动化成套系统装备。④首次系统地提出了高应力矿井低渗煤层脉冲预裂-钻孔压裂-采动工艺相协调的压裂软化成套技术与新方法。⑤建立了高应力低渗煤岩层活性水压裂软化“水驱气”界面以及系统弹性变形破坏的控制方法。

与国内外同类技术比较：根据国家一级科技查新中心科技查新报告（2016-05-0904），结论：“低渗高应力环境煤层压裂软化关键技术研究与应用”课题的研究内容在国内外未见相类似的公开文献报道”。由此可见，本项目技术成果为国家发明专利的开发，填补了国内外空白。

推广应用情况：本技术成果紧密结合煤矿灾害预防和清洁生产的实际需要，直接服务库尔勒北部侏罗纪煤层6对大型高应力矿井的综合机械化生产，以及乌鲁木齐-昌吉州南部山区煤田冲击煤层矿井，新疆地方小煤矿的综放开采顶板大面跨落灾害的矿井，以及对全国高应力低渗渗矿井冲击灾害防治和清洁高效开采具有广泛地应用前景。