特厚煤层地面L型水平井分段压裂技术应用研究
门鸿1
赵华全1
窦桂东1
贾增林1
高永刚2
严斌1
谢非3
武亮1
1.陕西彬长小庄矿业有限公司,陕西 彬州 7135002.陕西彬长矿业集团有限公司,陕西 咸阳 7120003.中煤科工开采研究院有限公司,北京 100013
摘要：特厚煤层开采过程中,煤层上方坚硬顶板强度高、破断步距大、难垮落,特别是开采扰动范围广,大面积坚硬顶板岩层破断失稳,造成采场冲击动力显现更加强烈;井下大孔径卸压、煤层爆破卸压以及井下长钻孔水力压裂技术仅限于局部卸压和小范围顶板弱化,不能有效对煤层上方高位大面积坚硬岩层进行弱化改性.提出了地面L型水平井分段压裂技术,通过对岩层破断方向进行理论分析并综合岩层特性给出了压裂关键层位范围,结合井上下微震一体化联合监测技术,形成了地面水平井分段压裂控制技术体系,并进行了地面压裂工程实践.井下微震-地音联合监测表明:压裂期间微震监测总能量达到 16.93×104 J,地音监测总能量达到 1.36×108 J,压裂过程可对井下围岩的宏观破裂具有明显的诱发作用;地面压裂裂缝扩展范围广,2 口压裂井裂缝扩展长度分别达到 790、851 m,裂缝宽度最大达到 380～390 m,裂缝高程达到 375～450、390～410 m,裂缝扩展均可覆盖工作面及两巷道,并穿透目标层位.井下采场矿压监测表明:工作面周期来压期间,支架阻力降低 32%,煤壁片帮率降低 34%,工作面超前支护范围无底鼓、帮部收敛等现象,微震监测总频次及总能量均降低达到 90%以上.因此,地面水平井分段压裂可有效减小采场上覆岩层的强矿压,进而降低工作面回采期间的冲击地压灾害.
关键词：冲击地压特厚煤层地面压裂岩层控制顶板弱化
分类号：TD324+.2(矿山压力与支护)
资助基金：国家重点研发计划(2022YFC3004604)
论文发表日期：2023-07-20
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 50-58 )
英文信息