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坚硬顶板孔内磨砂射流轴向切缝及压裂试验研究
  • 472
  • 184
  • 作者

    夏永学陆闯杨光宇苏士杰庞立宁丁国利苏波

  • 单位

    中煤科工开采研究院有限公司天地科技股份有限公司 开采设计事业部煤炭科学研究总院 开采研究分院中天合创能源有限责任公司 葫芦素煤矿

  • 摘要

    为了提高坚硬顶板的预裂卸压效果，开发了孔内磨砂射流轴线切顶压裂防冲新技术，即施工完顶板钻孔后，在预设位置操作钻杆匀速前进/后退，同时，采用磨砂射流系统对钻孔孔壁进行定向切割，使孔壁形成一定深度的轴线裂缝，再采用封隔器封孔后压裂，在高压水的作用下，人造裂缝沿着预设方向定向扩展，从而达到精准切顶卸压的目的。现场切缝试验表明，在射流压力为50 MPa，切缝速度为0.1 m/min的条件下，孔内切缝半径可达300～500 mm。通过切缝后压裂试验表明，预制裂缝具有较好的导向作用，裂缝扩展主要沿着预制裂缝深度方向，试验泵压为40 MPa，压裂时间为20 min，裂缝扩展距离可达22 m以上。该技术可提高水力压裂裂缝方向的可控性，使裂缝沿着最佳切顶方向扩展，从而提高卸压效果。

  • 关键词

    冲击地压坚硬顶板水射流定向压裂防冲新技术

  • 基金项目(Foundation)
    国家重点研发计划资助项目(2017YFC0804204)；天地科技股份有限公司重点研发资助项目(2018-TD-ZD007)
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