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高压水力预裂技术在孟村矿冲击地压解危方面应用成功
发布时间:2019-08-27 11:47:59     作者:吕大钊   浏览量:501   分享到:

    6月15日,孟村矿与陕煤技术研究院煤炭所合作开展的401101工作面高压水力预裂顶板技术项目顺利完成。该项目工期6个月,共施工压裂钻孔150余个,进尺6300余米。施工期间,整套设备运转良好,可操作性强,安全稳定。项目实施后,工作面超前段微震事件的日均频次和能量分别降低了63.3%和55.7%,冲击危险显著降低。

    高压水力预裂技术是通过预先施工的钻孔,在封孔器稳定保压的条件下,利用高压水在钻孔内后退式分段压裂,形成周边裂隙,破坏和弱化煤岩体结构,从而达到削弱煤岩体静载荷、降低冲击危险的目的。

    该矿在施工过程中,充分考虑操作工艺、钻孔口稳定性、管路保护等安全注意事项,结合工作面周期来压规律、微震事件活动情况,不断优化调整钻孔施工工艺及压裂参数。采用气动支腿代替人工推送预裂杆及封孔器,将钻孔倾角由45°增加至70°,钻孔深度由40m增加至45m,增加了顶板上覆岩层的有效压裂厚度,由31.9m增加至42.3m,增加10.4m。压裂期间水压保持在20~55MPa,平均压力40MPa。

    研究表明:单孔压裂半径约10m,有效影响范围达22.8m,预裂老顶的最大高度达26.3m。工作面推进至距离1#压裂孔23m位置时,回风巷端头86#~105#支架(共19架)范围内先后开始受到预裂作用和采动应力耦合作用影响,周期来压时各支架工作阻力均值同比增大(3~5MPa),说明预裂作用导致基本顶更易下沉或垮落。工作面推进至预裂区后,老顶受高压水压裂的切顶卸载效果影响,垮落相对充分,隅角悬顶问题有所改善。

    该技术具有绿色环保、安全性好、可操作性强、预裂效果好等特点,在孟村矿的成功应用,为类似地质条件的冲击地压矿井的防冲工作提供了一种新选择。(孟村矿  吕大钊)

 

编辑:徐超


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