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首家采用井下定向长钻孔分段水力压裂技术解决矿震难题

发布时间:2019年05月13日
来源:兖州煤业公众号(2019-05-13) 作者:盛玉强,付芝子,徐 潇  

近日,兖州煤业东滩煤矿联合中煤科工集团西安研究院在六采区6303工作面采用井下定向长钻孔分段水力压裂技术解决矿震难题,以期降低矿震强度和频率,保障矿井绿色安全高效生产。这是该项技术在国内首次应用于煤矿矿震防治领域。

 

矿震是煤矿生产过程中正常能量释放现象。目前,国内对于消除矿震带来的隐患灾害尚处于探索研究阶段,是一项普遍性的技术难题。

东滩煤矿位于兖州煤田的核部和深部,地应力较为集中,其六采区受特殊地质构造条件影响,进行回采活动时,易产生震动现象。

为有效应对矿震风险,该矿经多方调研论证,引进西安研究院井下定向长钻孔分段水力压裂技术。据悉,该技术在石油开采、瓦斯治理等方面已成熟应用,其核心原理是通过对煤层巨厚顶板实施定向长钻孔分段水力压裂,使巨厚顶板逐层跨落,形成连续有效支撑,降低顶板能量的突然释放,可以大幅度减少矿震的发生频率和强度。

 

该矿与西安研究院通力合作,通过对矿井地质条件、施工工艺、技术资料的综合分析,结合现场实际,制定东滩煤矿煤层巨厚顶板定向长钻孔分段水力压裂工艺技术方案,为该矿6303工作面矿震综合防治提供精准技术支撑。

据了解,该项工程总投入1000余万元,设计施工工期5个月,包括前期资料方案设备准备、分段水力压裂现场工程试验、现场数据监测跟踪、数据整理及综合分析、编制项目研究报告及成果验收五个环节。

 

其中,分段水力压裂现场工程试验是重中之重。根据计划安排,他们将在距离工作面100米左右的煤层顶板设计布置2个超深钻孔,在钻孔内布置国内先进的BYW60-450型压裂泵组设备,通过由内向外分段注入高压水,使岩层产生裂隙,从而避免大面积顶板突然垮落产生强烈震动。

 

为使该项工程顺利进行和实现预期效果,该矿做了充分的前期准备工作,在调研阶段,相继到东营胜利油田石油工程技术研究院、大同煤业、西安研究院实地考察;确立合作后,由专业副总带队远赴贵州青龙矿学习钻机设备操作,提前掌握相关技术;在工程实施阶段,积极配合西安研究院工作,建立专职工作队伍,成立联合领导小组和专家团队,实行项目负责制,保障工程高效推进。

此项工程也受到两级公司领导高度关注,兖州煤业制定专盯表,安排各矿专业人员轮流对定向钻孔施工及压裂工作进行盯守,现场跟踪指导矿震防治措施落实情况。

 

据现场工作人员介绍,预计压裂工作将于5月底完成,成果验证工作将持续到工作面结束。届时,该矿将通过数据对比分析总结压裂效果,进一步探索适合矿井其他采面的定向长钻孔分段水力压裂矿震防治技术,并通过实践论证,力争形成国内其他冲击地压矿井可借鉴和推广应用的成熟技术。

[责任编辑:dc]

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