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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
引用本文:谢华东,张静非,王富刚,闫宪洋,侯俊华,张俭.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[J].中国矿业,2021,30(12).
作者姓名:谢华东  张静非  王富刚  闫宪洋  侯俊华  张俭
作者单位:兖州煤业股份有限公司 东滩煤矿,中煤科工集团西安研究院有限公司,兖州煤业股份有限公司 东滩煤矿,兖州煤业股份有限公司 东滩煤矿,兖州煤业股份有限公司 东滩煤矿,中煤科工集团西安研究院有限公司
基金项目:国家科技重大专项任务(2016ZX05045-002-002);中煤科工集团西安研究院有限公司科技创新基金资助项目(编号: 2018XAYZD10;2018XAYMS08)联合资助
摘    要: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产生矿震等灾害现象,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(30.9 m)、侏罗系三台组下段细砂岩层(163.70 m)为钻孔施工关键层位;完成4个顶板定向长钻孔钻探施工,形成了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1286 m3,施工压力17.1~32.8 MPa,压力曲线明显反映了破裂点,最大压力降超过10 MPa;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,同时压裂后工作面支架循环末阻力平均值降低了1.2 MPa,周期来压步距降低了7.3 m,起到了治理矿震的效果。

关 键 词:定向长钻孔  巨厚砂岩顶板  水力压裂  矿震  微震事件
收稿时间:2020/11/12 0:00:00
修稿时间:2021/12/6 0:00:00

Research of seismic prevention technology of directional long borehole hydraulic fracturing with large thick sandstone roof in coal seam
XIE Huadong,ZHANG Jingfei,WANG Fugang,YAN Xianyang,HOU Junhua and ZHANG Jian.Research of seismic prevention technology of directional long borehole hydraulic fracturing with large thick sandstone roof in coal seam[J].China Mining Magazine,2021,30(12).
Authors:XIE Huadong  ZHANG Jingfei  WANG Fugang  YAN Xianyang  HOU Junhua and ZHANG Jian
Abstract:
Keywords:Directional long drilling  huge thick sandstone roof  hydraulic fracturing  mine earthquak  microseismic events
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