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煤炭所高压水力预裂技术在彬长矿业冲击矿压解危中成功应用
作者:廖敬龙   部门:现代煤炭开采技术研究所   时间:2019-08-20 11:39:06.0   浏览次数:597

6月15日,陕西彬长孟村矿业有限公司与陕煤技术研究院煤炭所合作开展的高压水力预裂冲击矿压解危工程技术顺利完成,施工地点位于401101工作面回风顺槽,自2019年1月初施工以来,共完成了150余个压裂孔施工,累计完成工程量6384米。施工期间,整套系统的各设备组件均运转正常,系统可靠性高,安全性强。该技术实施后,顺槽巷道超前段日均微震总频次和微震总能量分别降低63.29%和55.68%,有效压裂范围10m,有效影响范围22.75m,工作面超前段冲击矿压危险性(强度)得到明显改善。

 

     

   图 401101工作面回风顺槽微震总能量和频率分析图

 

高压水力预裂技术是在高压封孔器稳定保压的前提下,利用高压水在孔内后退式分段压裂,破坏及弱化岩(煤)体结构,形成周边预裂裂隙,以达到卸压岩(煤)体,削弱动载荷,减弱顶板侧向活动性的目的

现代煤炭开采技术研究所自20171月开展《煤矿井下高压水力压裂技术研究与应用》自主研发项目(项目负责:黄克军)以来,在解决工作面初采初放、末采卸压、提高煤体瓦斯抽采率方面分别对陕北矿区、新疆矿区、韩城矿区开展了多对矿井(19个工作面)的推广应用,得到现场一致好评。孟村矿开展的高压水力预裂技术(项目负责:吴学明)属于首次利用该技术解危冲击矿压动力灾害,现场应用效果十分明显。

在孟村矿井下施工中,充分考虑了端头顶板断顶卸压位置、巷帮孔口稳定性、安全操作等问题,优化了钻孔施工工艺及布置参数,采用气动支腿替代人工推送预裂杆及封孔器,增加了钻孔的倾角和深度,增加了顶板的预裂高度。压裂期间水压保持在20~55MPa,平均压力35~40MPa,采用4D高清全智能孔内电视对预裂孔进行了钻孔窥视观测,充分保障了工程技术效果与现场施工作业安全。

彬长矿业公司总工程师原德胜表示,陕西煤业化工技术研究院煤炭所开展的高压水力预裂技术具有绿色环保、安全性好、可操作性强、预裂效果突出等特点,作为冲击矿压灾害防治的一种方法,为矿井冲击矿压灾害解危提供了新的技术支持,科技创新助力全面治灾模式,提升矿井精准治灾水平,并指出,彬长矿业全力支持该技术在彬长矿区下属5对矿井大力推广应用。

723日,国家煤矿安全监察局党组成员、副局长桂来保一行6人到彬长矿业公司孟村矿井下调研时,重点检查了矿井冲击地压防治工作开展情况,仔细询问并现场查看了高压水力预裂、深孔爆破法、液态二氧化碳预裂法等冲击地压防治措施落实情况。桂来保现场强调,要牢固树立“冲击地压事故可防可控”的观念,坚持问题导向、科学施策,强化源头管理,完善措施,进一步推进落实《煤矿安全规程》《防治煤矿冲击地压细则》等规章标准规定,采取有力措施防范遏制煤矿冲击地压事故。



近期,现代煤炭开采技术研究所与小庄煤矿合作,积极开展高压水力预裂技术解决端头顶煤可放性难题,已得到井下6000m钻孔量的工程技术实施申请指示。

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