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    孟村礦地面水平井壓裂防治沖擊地壓取得顯著成效
    發布時間:2022-03-16 11:22:09     作者:王冰   瀏覽量:2209   分享到:

    2021年,孟村礦聯合中煤科工開采研究院有限公司、陜西省煤層氣有限公司、中國石油集團渤海鉆探工程有限公司等單位在401102工作面開展了地面水平井分段壓裂防治沖擊地壓項目。截止2022年3月12日,該工作面已順利推采502m,安全平穩推過“雙面”見方影響區域。工作面微震、地音、煤體應力、圍巖變形、支架壓力等各項監測數據均保持正常,周期來壓強度和超前支承壓力較相鄰的401101工作面大幅降低,工作面煤壁平整,表明了地面水平井壓裂技術對防治沖擊地壓效果顯著。

    壓裂施工現場2.jpg

    地面水平井分段壓裂技術作用原理是將壓裂液通過高壓泵泵入煤層頂板上方的堅硬巖層,使完整的目標巖層內產生密集網狀裂縫,弱化巖層的整體強度,形成人造“解放層”。隨著工作面的推采,巖層裂縫沿弱面進一步發育擴展,在采動應力作用下上覆巖層及時、有序垮落,大幅降低破斷失穩時的能量釋放級別。這種技術不僅可以縮短采空區上覆巖層的垮落步距,而且使載荷由“硬傳遞”轉化為“軟傳遞”,破碎巖層緩沖、吸收震源的沖擊能量,從而降低回采工作面的整體應力水平,大幅降低沖擊地壓致災風險。

    壓裂示意圖.jpeg

    為了驗證地面水平井壓裂堅硬頂板防治沖擊地壓的有效性,該礦成立防沖效果評價小組,選定工作面“覆巖活動規律、周期來壓規律、微震監測、地音活動性、超前支承應力變化、錨桿(索)工作阻力變化、巷道圍巖變形情況、地面沉降速度、工作面涌水量、瓦斯涌出量”等十項內容作為評價指標,每天收集監測數據并進行分析總結。經統計,實施壓裂后各項監測數據指標均達到預期目標,有效保障了工作面的安全推采。

    工作面情況.jpg

    該礦是國內首家將地面水平井分段壓裂技術應用于煤礦沖擊地壓防治領域的礦井,開創了煤炭行業在“井上下”立體聯合治理沖擊地壓的先河。研究表明,地面水平井分段壓裂技術具有壓裂排量大、覆蓋范圍廣、限制條件少、時效性長、減少井下作業人員等優點,與井下局部防沖治理措施相比具有無可比擬的優勢,為實現沖擊地壓由井下防御治理到地面源頭消沖的突破提供了技術支撐,是一項具有革命性、顛覆性的防沖新技術,引領了沖擊地壓防治工作的新方向。(王冰)

    編輯:徐超


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