阻止5月20日,神东煤炭集团布尔台煤矿42煤两个综放事人情自投入生产以来,已累计推进5930米,未爆发强矿压攻击征象,实现清静回采煤炭近2000万吨。这标记着公司应用定向长钻孔分段水力压裂手艺乐成解决了坚硬顶板大面积悬顶和应力集中区动载矿压问题。这是海内以致国际上首次将该项手艺应用于煤矿坚硬顶板治理领域。
布尔台煤矿42煤事人情基本顶发育有平均19米以上的稳固粉砂岩,强度高、节理裂隙不发育、厚度大、整体性强、自承能力强。在事人情回采历程中,基本顶整体悬顶面积较大,无法实时垮落,造成42煤事人情矿压展现强烈,回风顺槽煤帮鼓和底鼓均凌驾1.5米,超前支架拉架难题,严重制约矿井清静高效生产。
为解决上述矿压问题,公司与中煤科工集团西安研究院有限公司相助,在海内首创将煤矿井下定向长钻孔分段水力压裂手艺应用于煤层坚硬顶板卸压治理。早在2018年3月份,公司投入221万元应用该手艺在布尔台煤矿42107事人情举行顶板治理。通过在事人情顺槽安排钻场,向事人情中部煤层顶板施工定向长钻孔,接纳双封单卡拖动压裂工艺在定向钻孔内实验定向长钻孔分段水力压裂。该事人情累计施工4个钻孔,总进尺1668米,分为22段完成水力压裂,单孔有用压裂段长度抵达300米以上。现场压裂数据曲线显示,顶板岩层破碎显着,压裂规模内形成了大的主裂痕和微裂隙交织的裂痕网。事人情回采通过压裂治理区域时,支架压力普遍在30-35兆帕,未泛起动载矿压展现的征象。与未接纳治理步伐的42106事人情相比,该事人情煤壁片帮、巷道帮鼓及底鼓征象显着削弱,支架峰值压力降低10兆帕,来压步距镌汰15米,采空区悬顶面积镌汰约60平方米,坚硬顶板治理方法取得了新的手艺突破。
在周全总结42107事人情压裂乐成履历并刷新相关问题的基础上,2018年8月至2019年3月,公司又投入640万元在布尔台煤矿42202事人情推广应用该手艺。通过优化工艺设计,施工钻孔孔径由120毫米缩小至96毫米,提高了压裂工具串运送长度及效率,形成了小孔径、快运送、长距离的分段水力压裂成套装备和手艺,累计施工定向钻孔9个,进尺4323米,实验分段压裂74次,取得了单孔压裂工具串运送564米、压裂段数10段、有用压裂段长度抵达380米以上的阶段性新突破。同时,接纳微地动和音频电透视等要领对压裂裂隙发育规模举行了探测,压裂效果监测及评价手段获得一直富厚和完善。2018年11月至2019年4月,事人情回采通过压裂治理区域,与该事人情未实验压裂治理区域相比,来压步距镌汰21米,支架的载荷平均降低6兆帕,动载系数平均降低0.24,事人情顺槽顶板压力展现不显着,没有泛起显着帮鼓、底鼓征象,采空区顶板悬顶长度在6-7米规模以内,基本上随采随冒。
据生产治理部司理罗文先容,井下定向长钻孔分段水力压裂手艺具有钻孔轨迹准确可控,有用压裂段长度大,压裂裂痕延展半径大等特点,可实现全事人情规模内坚硬顶板压裂治理。与大直径钻孔卸压、煤层注水软化、煤层或顶底板爆破抒难卸、通例浅孔水力压裂(孔深一样平常不凌驾40 米)等古板治理方法相比,具有显着的手艺、经济、环保优势,是海内外坚硬顶板治理手艺的一次立异与突破。