顶板定向长钻孔分段水力压裂防冲技术研究

作者

吕玉磊郑凯歌白俊杰
单位

乌审旗蒙大矿业有限责任公司中国矿业大学中煤科工集团西安研究院有限公司
摘要

针对目前煤矿常用的超前钻孔水力压裂切顶卸压手段无法良好的处理高厚度的坚硬复合顶板，基于煤矿井下多点拖动式裸眼分段压裂成套装备，形成了煤矿井下复合坚硬顶板超长钻孔分段压裂区域弱化解危工艺技术。通过“高-低”位定向长钻孔分段水力压裂的实施，使基本顶提前垮落触矸，对工作面顶板形成有效支撑，避免冲击地压的发生。并且在鄂尔多斯矿区采用煤矿井下定向长钻孔分段压裂的方法开展超前区域弱化解危治理，工程实践证明防治效果显著：在压裂过程中能够在岩体内部形成宏观裂隙与微观裂隙沟通的立体缝网，上覆岩层能够充分垮落，使其更快达到充分采动状态，降低上覆岩层悬顶达到极限跨距后突然失稳对工作面形成动载荷的风险，极大程度上降低了采动影响区域能量释放强度、周期来压强度和煤体内部超前应力峰值，有效减缓巷道变形。
关键词

冲击地压定向长钻孔水力压裂坚硬复合顶板超前卸压
文章目录

1 工程概况
2 分段水力压裂方案
3 顶板水力压裂防冲效果分析
3.1 顶板定向长钻孔分段水力压裂防冲原理
3.2 水力压裂效果立体综合“时-空-强”监测
3.3 压力流量曲线监测
3.4 音频电透视探测
3.5 孔内瞬变电磁探测
3.6 微地震监测
3.7 工作面支架阻力监测
3.8 煤体应力监测
3.9 巷道围岩变形监测
3.10 地表沉降监测
4 结论
引用格式

吕玉磊,郑凯歌,白俊杰.顶板定向长钻孔分段水力压裂防冲技术研究[J].煤炭工程,2022,54(10):68-74.
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