煤层巨厚砂岩顶板定向长钻孔水力压裂矿震防治技术研究

TD327; 针对东滩矿工作面采掘期间易造成煤层巨厚砂岩顶板应力失稳等问题,以63上03工作面巷道及上覆岩层为施工区域,通过岩性分析、关键层判断及现场实际综合比较,确定关键层位施工顶板定向长钻孔,并进行水力压裂,为东滩矿煤层巨厚砂岩顶板定向长钻孔分段水力压裂矿震防治提供技术支撑.结果表明:选定二叠系山西组上段中砂岩层、侏罗系三台组下段细砂岩层为钻孔施工关键层位;完成4个顶板定向长钻孔钻探施工,形成顶板连续滑动钻进工艺,单孔孔深为519～800 m,总进尺2517 m;通过4个钻孔的分段压裂工程施工形成了东滩矿煤层顶板双封单卡后退式分段压裂工艺,分段压裂施工累计25段,总注水量为1286 m3,...

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Published in中国矿业 Vol. 30; no. 12; pp. 106 - 111
Main Authors 谢华东, 张静非, 王富刚, 闫宪洋, 侯俊华, 张俭
Format Magazine Article
LanguageChinese
Published 兖州煤业股份有限公司东滩煤矿,山东邹城273512%中煤科工集团西安研究院有限公司,陕西西安710077 01.12.2021
Subjects
定向长钻孔;巨厚砂岩顶板;水力压裂;矿震;微震事件
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ISSN1004-4051
DOI10.12075/j.issn.1004-4051.2021.12.018

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Summary:TD327; 针对东滩矿工作面采掘期间易造成煤层巨厚砂岩顶板应力失稳等问题,以63上03工作面巷道及上覆岩层为施工区域,通过岩性分析、关键层判断及现场实际综合比较,确定关键层位施工顶板定向长钻孔,并进行水力压裂,为东滩矿煤层巨厚砂岩顶板定向长钻孔分段水力压裂矿震防治提供技术支撑.结果表明:选定二叠系山西组上段中砂岩层、侏罗系三台组下段细砂岩层为钻孔施工关键层位;完成4个顶板定向长钻孔钻探施工,形成顶板连续滑动钻进工艺,单孔孔深为519～800 m,总进尺2517 m;通过4个钻孔的分段压裂工程施工形成了东滩矿煤层顶板双封单卡后退式分段压裂工艺,分段压裂施工累计25段,总注水量为1286 m3,施工压力为17.1～32.8 M Pa,压力曲线明显反映了破裂点,最大压力降低幅度超过10 M Pa;水力压裂施工大幅度降低了震级大于2级和1～2级微震事件的发生频次,同时压裂后的工作面支架循环末阻力平均值降低了1.2MPa,周期来压步距降低了7.3m,治理矿震的效果较为有效.
ISSN:1004-4051
DOI:10.12075/j.issn.1004-4051.2021.12.018