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煤矿井下定向长钻孔套管下放方法及固孔工艺
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作者 冯彦军 侯红 +2 位作者 任建超 刘茂福 孙立强 《煤矿安全》 北大核心 2025年第2期212-219,共8页
为解决当前煤矿井下定向长钻孔水力压裂中难以实现全程下入粗径套管和全孔段注浆固孔的难题,分析了套管下放及注浆固孔存在的技术难点并提出相应对策措施,构建了定向长钻孔套管下放及注浆固孔总体技术方案,提出了可打捞式套管下放方法... 为解决当前煤矿井下定向长钻孔水力压裂中难以实现全程下入粗径套管和全孔段注浆固孔的难题,分析了套管下放及注浆固孔存在的技术难点并提出相应对策措施,构建了定向长钻孔套管下放及注浆固孔总体技术方案,提出了可打捞式套管下放方法及环空注浆工艺;通过套管通过性分析,给出了钻孔最大曲率为0.285°/m;设计出了可打捞式底扩钻具,并对传扭机构、螺旋扶正器、套管扣型等关键部件进行了设计;开发出了适用上斜定向长钻孔的水泥浆体系。采用可打捞式套管下放方法及环空注浆工艺在曹家滩矿进行了现场应用,应用结果表明:该套工艺是可行的,且在煤矿井下定向长钻孔中首次实现了粗径φ127 mm套管下入深度超过500 m,在孔深超过500 m定向长钻孔中实现了全孔段注浆。 展开更多
关键词 定向长钻孔 水力压裂 可打捞式底扩钻具 套管下放 注浆固孔
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厚硬煤层定向长钻孔分段压裂增渗技术及应用
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作者 秦逢缘 武文宾 +1 位作者 李良伟 潘雪松 《煤炭工程》 北大核心 2025年第1期98-105,共8页
针对厚硬煤层抽采钻孔影响范围小,抽采纯量低,治理达标时间长等问题,采用顺煤层定向长钻孔分段压裂增渗技术对目标煤体进行物理改性和缝网改造。同时针对硬煤坐封过程中存在的封隔器破损及压裂液漏失难题,在掌握硬煤压裂破碎特性及封隔... 针对厚硬煤层抽采钻孔影响范围小,抽采纯量低,治理达标时间长等问题,采用顺煤层定向长钻孔分段压裂增渗技术对目标煤体进行物理改性和缝网改造。同时针对硬煤坐封过程中存在的封隔器破损及压裂液漏失难题,在掌握硬煤压裂破碎特性及封隔器力学参数特征的基础上,对其端部进行了主动承压“压环-内楔式”结构改进,优选了厚硬煤层裸眼坐封组合工具串,经实验室打压试验,密封效果良好,满足多次卸压膨胀要求。研发了厚硬煤层分段压裂成套装备及顺层定向长钻孔后退式分段压裂工艺,于山西亚美大宁矿3号煤层进行了2个定向长钻孔、8段压裂试验,累计钻孔深度975 m,累计压入水量596 m^(3)。结果表明:试验区域钻孔瓦斯抽采浓度均在75%以上,采用地面微震监测、孔内瞬变电磁、区域渗水量综合判定压裂实际影响半径为22.5~32 m,DY-1、DY-2钻孔瓦斯抽采纯量平均为1.36 m^(3)/min、1.22 m^(3)/min,压裂后单个钻孔抽采纯量最大提升49%,最小提升16%,平均提升约30%。 展开更多
关键词 煤矿瓦斯 定向长钻孔 分段压裂 区域增渗
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定向长钻孔区域压裂技术在深埋煤层顶板卸压的应用
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作者 李高锋 梁健龙 +3 位作者 陈昆 李宝平 胡鹏飞 李培 《煤炭技术》 CAS 2025年第1期32-36,共5页
为了对深部工作面顶板有效卸压,避免回采时顶板来压产生巨大的冲击载荷,降低冲击危险性,针对浅孔水力压裂卸压因深度和钻孔角度限制,压裂区域难以有效作用到整个回采工作面的上覆岩层区域的问题,以雅店煤矿ZF1407工作面为背景,采用定向... 为了对深部工作面顶板有效卸压,避免回采时顶板来压产生巨大的冲击载荷,降低冲击危险性,针对浅孔水力压裂卸压因深度和钻孔角度限制,压裂区域难以有效作用到整个回采工作面的上覆岩层区域的问题,以雅店煤矿ZF1407工作面为背景,采用定向长钻孔水力区域压裂技术对顶板进行预裂,改变围岩深部应力状态和能量积聚程度,以达到控制巷道围岩变形和高效卸压的效果。研究结果表明:压裂前后压裂层位内部裂隙分布发生了较大的变化,压裂岩层中产生了大量裂隙。微震事件分布向工作面聚拢,工作面超前分布距离降低80%,微震事件单日总能量平均值降低63.3%,微震事件单日总频次平均值降低72.5%。长钻孔区域压裂技术对厚硬岩层进行压裂控制,能够降低厚硬岩层的破断步距和能量释放强度,有利于减弱厚硬岩层破断失稳对下伏回采空间的冲击作用,卸压效果明显。 展开更多
关键词 深埋矿井 定向长钻孔区域水力压裂 顶板卸压 微震监测
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碎软煤层顶板长钻孔定向压裂瓦斯超前治理工程实践
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作者 贾秉义 李树刚 +1 位作者 陈冬冬 张群 《煤田地质与勘探》 北大核心 2025年第3期34-43,共10页
【目的和方法】针对碎软强突煤层瓦斯含量高、压力大,区域预抽钻孔施工过程中喷孔强度大易造成瓦斯超限,钻孔施工效率低等问题,在分析现有区域瓦斯超前抽采卸压技术现状及适应性、近煤层顶板钻孔间接压裂的裂缝扩展延伸特征研究基础上,... 【目的和方法】针对碎软强突煤层瓦斯含量高、压力大,区域预抽钻孔施工过程中喷孔强度大易造成瓦斯超限,钻孔施工效率低等问题,在分析现有区域瓦斯超前抽采卸压技术现状及适应性、近煤层顶板钻孔间接压裂的裂缝扩展延伸特征研究基础上,提出了泥岩层顶板长钻孔套管内定向喷砂射孔分段水力加砂压裂区域瓦斯超前抽采卸压技术,并根据地层特征优化设计了钻孔孔身结构。在安徽淮北芦岭煤矿开展了现场工程试验,完成1个钻孔的钻探施工和套管固孔,孔深520 m,下入一级套管110 m,直径219 mm,二级套管520 m,直径114.3 mm,水泥浆带压固孔。分9段进行射孔压裂,累计射孔39次,形成78个孔眼;单段注液量210~420 m^(3),最大泵注压力17.8~28.3 MPa,加砂比例2.5%~3.3%。【结果与结论】压裂钻孔抽采第257天时,累计抽采瓦斯纯量超过8×10^(5)m^(3),区域预抽率达15.5%。压裂钻孔水平段左右两侧0~15 m和15~30 m范围内瓦斯体积分数降幅分别达27.05%和11.36%;距压裂钻孔平面距离0、15 m处瓦斯压力由2.78 MPa分别降低至1.14 MPa和1.75 MPa,压力降低幅度超过37%。区域瓦斯超前抽采卸压效果明显,技术可行性和有效性得到了验证。超前抽采卸压区域预抽钻孔百孔喷孔率和喷孔强度分别降低了57.89%和67.11%;预抽钻孔一次成孔率提高19%,补孔率降幅达74.87%,钻机施工平均台班效率同比提高了34%。预抽钻孔施工期间,未发生瓦斯异常事件,安全效益显著。该技术可为类似地质条件矿井瓦斯灾害超前治理提供借鉴,已进一步推广至淮南矿区。 展开更多
关键词 碎软煤层 超前抽采卸压 定向压裂 顶板长钻孔 泥岩 瓦斯抽采
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基于微震监测的定向钻孔水力裂缝三维扩展规律分析
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作者 李明轩 李庆锋 +1 位作者 戴超 刘永强 《煤炭技术》 2025年第2期57-61,共5页
为探明坚硬顶板内定向水平长钻孔水力裂缝扩展规律,建立了三维裂缝扩展模型,分析了裂缝扩展半径,并通过在水平定向孔周围安装微震监测探头,收集压裂期间有效微震事件发生时间,确定微震震源三维坐标,以分析水力裂缝在坚硬砂岩顶板内的扩... 为探明坚硬顶板内定向水平长钻孔水力裂缝扩展规律,建立了三维裂缝扩展模型,分析了裂缝扩展半径,并通过在水平定向孔周围安装微震监测探头,收集压裂期间有效微震事件发生时间,确定微震震源三维坐标,以分析水力裂缝在坚硬砂岩顶板内的扩展范围、形态及扩展速度。根据某矿6207工作面坚硬顶板1#、2#定向水平长钻孔压裂期间微震监测分析可知,水力裂缝在空间呈发散状扩展延伸,裂缝在垂直方向上的扩展范围大于水平方向,裂缝扩展速度随压裂时长减小。研究结论可为煤矿坚硬顶板区域压裂施工提供参考。 展开更多
关键词 定向钻孔 水力压裂 水力裂缝 微震监测
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近距离薄煤层群首采层卸压瓦斯协同抽采技术研究
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作者 倪廉钦 李忠备 +3 位作者 高杰 付光胜 张晓玉 袁安营 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期70-77,共8页
为有效解决近距离薄煤层群开采首采层上、下邻近层大量卸压瓦斯涌入的治理问题,以某煤矿为研究对象,采用理论分析和数值模拟的方法,研究近距离薄煤层群开采条件下卸压瓦斯运移规律,并根据富集特征确定卸压瓦斯抽采钻孔的空间位置。研究... 为有效解决近距离薄煤层群开采首采层上、下邻近层大量卸压瓦斯涌入的治理问题,以某煤矿为研究对象,采用理论分析和数值模拟的方法,研究近距离薄煤层群开采条件下卸压瓦斯运移规律,并根据富集特征确定卸压瓦斯抽采钻孔的空间位置。研究结果表明:首采层开采覆岩导气裂隙带最大发育高为10.3~23.2 m。设计超大直径顺层预抽钻孔高0.8 m,宽2.08 m;顶板定向长钻孔终孔最优抽采位置为垂直距离开采层顶板15.0~23.0 m,水平距离回风侧20.5~27.5 m;2条埋管抽采最佳错距为距底板高1.1,1.7 m,深入采空区11.3,20.8 m。优化后的布置参数应用于现场实践,试验工作面回采期间上隅角瓦斯体积分数保持在0.7%以下。研究结果能够实现近距离薄煤层群开采条件下卸压瓦斯高效抽采,保证矿井安全高效生产。 展开更多
关键词 近距离薄煤层群 裂隙发育 协同抽采 超大直径顺层钻孔 顶板定向长钻孔 埋管抽采
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特厚煤层定向长钻孔水力压裂瓦斯抽采技术及应用 被引量:2
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作者 缑晓锋 杨飞 +3 位作者 窦成义 郑文龙 和递 孔祥国 《陕西煤炭》 2024年第2期65-69,共5页
为解决大佛寺煤矿特厚煤层透气性和瓦斯赋存差异性较大而导致的矿井抽掘采接替问题,提出“分段压裂延展裂隙+整体压裂沟通网络”的定向长钻孔水力压裂技术,通过增加煤层渗透性来提高矿井瓦斯抽采效率,并在40103工作面进行工程应用试验... 为解决大佛寺煤矿特厚煤层透气性和瓦斯赋存差异性较大而导致的矿井抽掘采接替问题,提出“分段压裂延展裂隙+整体压裂沟通网络”的定向长钻孔水力压裂技术,通过增加煤层渗透性来提高矿井瓦斯抽采效率,并在40103工作面进行工程应用试验。共完成4个定向长钻孔分段水力压裂施工,累计压裂工程量2190 m,最大泵注压力17.83 MPa,累计压裂注水量4535 m 3,总压裂时间10853 min。相比于未压裂的预抽钻孔,压裂后瓦斯抽采浓度提高了2.20~4.22倍,百米抽采流量提高了4.93~11.03倍。试验结果表明,通过水力压裂后煤层渗透特性增加,瓦斯抽采效果显著提升,初步证实了长钻孔水力压裂强化瓦斯抽采技术的适用性,为彬长矿区的矿井瓦斯高效抽采提供了技术支撑。 展开更多
关键词 水力压裂 特厚煤层 定向长钻孔 卸压瓦斯 瓦斯抽采
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厚煤层坚硬顶板工作面定向长钻孔区域压裂技术及应用 被引量:2
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作者 刘宝玉 李国平 艾敬国 《陕西煤炭》 2024年第5期67-72,共6页
煤矿开采中常用全部垮落法管理工作面采空区顶板,当工作面上覆岩层存在坚硬顶板时,一旦顶板悬顶重量达到自身承载极限时,极易发生大面积冒顶事故,造成设备损毁和人员伤亡。针对雅店煤矿工作面回采时上覆坚硬顶板难垮落,长距离悬顶问题,... 煤矿开采中常用全部垮落法管理工作面采空区顶板,当工作面上覆岩层存在坚硬顶板时,一旦顶板悬顶重量达到自身承载极限时,极易发生大面积冒顶事故,造成设备损毁和人员伤亡。针对雅店煤矿工作面回采时上覆坚硬顶板难垮落,长距离悬顶问题,采用定向长钻孔区域压裂技术,打破坚硬顶板在垮落时出现的整体性、瞬时性问题。结果表明,压裂后微震能量同比下降约15%,压裂中期、后期各自30 d内高能事件数量分别下降67%和11%;采动影响范围缩小,压裂区域整体来压步距明显降低,压裂区域的来压强度减小。保障工作面的安全高效生产,形成适合雅店煤矿地质条件下的区域卸压技术体系。 展开更多
关键词 坚硬顶板 周期来压 定向长钻孔 区域压裂
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深部采区准备巷道定向长距离水力压裂控制技术研究
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作者 焦金宝 刘学生 《山东煤炭科技》 2024年第10期26-31,共6页
受深部高应力和大范围空间采动影响,采区上下山等准备巷道存在变形破坏严重、反复维修等问题,以新集一矿3608(6)采区地质和开采为工程背景,提出利用定向长距离水力压裂技术控制石门变形破坏的力学机理,即切断高位主关键层,阻断采空区上... 受深部高应力和大范围空间采动影响,采区上下山等准备巷道存在变形破坏严重、反复维修等问题,以新集一矿3608(6)采区地质和开采为工程背景,提出利用定向长距离水力压裂技术控制石门变形破坏的力学机理,即切断高位主关键层,阻断采空区上部动静载荷向工作面前方的传递,改善石门围岩应力环境,设计360801工作面水力压裂切顶卸压方案与施工工艺,压裂钻孔靠煤柱侧顶板,距离煤帮约1 m,钻孔直径75 mm,倾角为72°和77°,孔深为27.8 m和28.5 m,钻孔间距为10 m。现场试验结果表明,压裂区岩层出现了较多裂缝,弱化明显,-706m轨道石门两帮和顶底板围岩变形量均得到有效控制,围岩完整性良好。 展开更多
关键词 水力压裂 定向长距离钻孔 切顶卸压 围岩控制
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“定向长钻孔+分支孔”瓦斯抽采钻孔分段水力压裂技术研究与应用 被引量:1
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作者 范红斌 《煤炭科技》 2024年第3期183-188,192,共7页
为了解决部分煤矿在高瓦斯、主采煤层煤质碎软的情况下,常规水力压裂煤层增透技术存在压裂不均衡、覆盖范围小、定向长钻孔难以在煤层内成孔的问题,研究了“定向长钻孔+分支孔”瓦斯抽采钻孔分段水力压裂技术。利用RFPA2D-Flow软件对分... 为了解决部分煤矿在高瓦斯、主采煤层煤质碎软的情况下,常规水力压裂煤层增透技术存在压裂不均衡、覆盖范围小、定向长钻孔难以在煤层内成孔的问题,研究了“定向长钻孔+分支孔”瓦斯抽采钻孔分段水力压裂技术。利用RFPA2D-Flow软件对分段压裂关键参数进行了计算,并在山西某煤矿回风巷道施工定向长钻孔402 m,开分支孔9个,进行了4次分段水力压裂,合计压裂注水37.2 m 3,分析了分段水力压裂技术的适用情况。研究结果表明,瓦斯抽采钻孔压裂效果明显,为提高瓦斯抽采效果创造了条件。 展开更多
关键词 定向长钻孔 分支孔 分段 水力压裂 瓦斯抽采
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沁城煤业20107工作面沿空留巷工程实践
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作者 武艳飞 《江西煤炭科技》 2024年第4期79-82,共4页
沁城煤业20107工作面拟定采用沿空留巷工艺;设计巷道沿空留巷的总体方案,重点探讨水平长钻孔区域压裂顶板弱化卸压与巷道补强支护、巷旁支护、充填体基底加固等技术参数;通过井下试验,验证了方案可行性,应用取得了较好的经济利益,具有... 沁城煤业20107工作面拟定采用沿空留巷工艺;设计巷道沿空留巷的总体方案,重点探讨水平长钻孔区域压裂顶板弱化卸压与巷道补强支护、巷旁支护、充填体基底加固等技术参数;通过井下试验,验证了方案可行性,应用取得了较好的经济利益,具有较大的推广价值。 展开更多
关键词 沿空留巷 巷道补强支护 底板加固 水平长钻孔 水力压裂
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定向长钻孔水力压裂增透技术的应用研究
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作者 郭鹏飞 《自动化应用》 2024年第16期172-174,共3页
为提高高瓦斯低透气性矿井煤层的渗透率、抽采量等,提出一种定向长钻孔水力压裂增透技术,设计三孔压裂工艺,分别为一次三段式、整体式、一次两段式压裂。压裂结束1个月后,三孔的瓦斯浓度均超过90%,且与压裂前相比,三孔的瓦斯含量分别提... 为提高高瓦斯低透气性矿井煤层的渗透率、抽采量等,提出一种定向长钻孔水力压裂增透技术,设计三孔压裂工艺,分别为一次三段式、整体式、一次两段式压裂。压裂结束1个月后,三孔的瓦斯浓度均超过90%,且与压裂前相比,三孔的瓦斯含量分别提高10%、30%、60%。与压裂刚结束时相比,分别提高75%、75%、90%。与抽采负压为15 kPa时相比,负压为20 kPa时的瓦斯流量提升约20倍,瓦斯治理效果好。 展开更多
关键词 定向长钻孔 水力压裂 瓦斯抽采
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顶板钻孔割缝导向水压裂缝扩展的现场试验 被引量:55
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作者 黄炳香 王友壮 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期2002-2008,共7页
在坚硬顶板定向水力致裂原理性试验成功的基础上,在综采工作面端头超前支护段内进行了坚硬顶板钻孔预割缝定向水力致裂的半工业性试验,分析钻孔割缝对引导水压裂缝扩展的作用。大同塔山煤矿8102工作面试验结果表明,钻孔孔壁水压裂缝沿... 在坚硬顶板定向水力致裂原理性试验成功的基础上,在综采工作面端头超前支护段内进行了坚硬顶板钻孔预割缝定向水力致裂的半工业性试验,分析钻孔割缝对引导水压裂缝扩展的作用。大同塔山煤矿8102工作面试验结果表明,钻孔孔壁水压裂缝沿预割缝槽优先起裂,预开槽对坚硬顶板水力致裂的起裂起到了定向作用。水压裂缝定向起裂后,受地应力场等综合影响,水压裂缝会出现空间转向。采动影响会改变致裂钻孔周围的应力分布,进而影响裂缝的定向扩展效果;因此,坚硬顶板定向水力致裂应考虑采动应力影响,注意与采动的协调配合。定向水压裂缝可穿岩层间层面扩展。钻孔预割缝定向水力致裂的实质是通过预割缝来控制裂缝的定向起裂,引导裂缝的扩展方向;并配合地应力、采动应力、致裂工艺等使导向裂缝尽量满足工程要求。 展开更多
关键词 坚硬顶板 钻孔预割槽 定向水力致裂 裂缝扩展
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我国煤矿水射流卸压增透技术进展与战略思考 被引量:29
14
作者 卢义玉 黄杉 +3 位作者 葛兆龙 周哲 刘文川 管娅蕊 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期3189-3211,共23页
煤炭是我国能源安全的“压舱石”,具有重要的兜底保障作用。随着我国煤炭开采逐步向深部进军,深部矿井所面临的构造复杂、瓦斯压力大、渗透率低等情况日趋严重,以煤与瓦斯突出为代表的灾害防治难度逐渐增大,严重制约着我国煤炭安全高效... 煤炭是我国能源安全的“压舱石”,具有重要的兜底保障作用。随着我国煤炭开采逐步向深部进军,深部矿井所面临的构造复杂、瓦斯压力大、渗透率低等情况日趋严重,以煤与瓦斯突出为代表的灾害防治难度逐渐增大,严重制约着我国煤炭安全高效开采。大范围提高煤层透气性是消除突出危险性并提高煤层气抽采效率的关键。传统煤层增透技术如密集钻孔等单孔增透范围偏小、抽采效率较低;常规压裂技术受制于地应力作用常存在水力裂缝形态单一、易损伤顶底板等不足,且裂缝两侧增透“空白带”内遗留瓦斯在后续开采过程中易诱发灾害。近几十年来,以提高煤层透气性、瓦斯抽采效率,减少煤与瓦斯突出风险为导向,诸多水射流技术因其效果显著、清洁等特点,逐渐成为了煤储层卸压增透、强化瓦斯抽采的主要方法。梳理了我国水射流技术增透煤层强化瓦斯开发的研究历程及最新进展,系统性归纳了水力冲孔、水射流割缝卸压、割缝导向压裂、树状钻孔均衡增透强化瓦斯开发理论及技术研究现状。我国对能源安全战略布局不断深化,然而面对深部煤层瓦斯动力灾害的复杂性、特殊性和突变性,目前煤矿水射流卸压增透措施仍存在技术协同性不够等亟待攻克的难题。基于新形势下保障国家能源安全的极端重要性,针对性分析了水射流强化瓦斯开发技术在运用中所存在的不足与局限,提出了未来重点发展趋势及展望。 展开更多
关键词 煤与瓦斯突出 水射流割缝 割缝复合压裂 树状钻孔均衡增透
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深圳抽水蓄能电站水压致裂法三维地应力测量和分析 被引量:10
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作者 刘允芳 韩晓玉 刘元坤 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第S2期1205-1210,共6页
由于水压致裂法地应力测量的突出优点已在国内外得到广泛应用,但以往只能测量钻孔横截面上的二维应力状态。近期兴起的水压致裂法三维地应力测量,已在多个工程中得到应用。深圳抽水蓄能电站采用了3个不同方向钻孔测量法和单钻孔测量法... 由于水压致裂法地应力测量的突出优点已在国内外得到广泛应用,但以往只能测量钻孔横截面上的二维应力状态。近期兴起的水压致裂法三维地应力测量,已在多个工程中得到应用。深圳抽水蓄能电站采用了3个不同方向钻孔测量法和单钻孔测量法进行了三维地应力测量,得到了很好的测量成果。其中单钻孔三维地应力测量,在近水平向和铅垂向两个钻孔中应用。三维地应力测量成果不仅得到了相应钻孔横截面上和原生裂隙面上二维应力实测值的检验,而且得到了同一位置两种不同三维地应力测量方法的相互印证,和同一个钻孔(铅垂向)中套芯应力解除法三维地应力实测值的印证。两种水压致裂法三维地应力测量成果(单钻孑L测量法包含了非铅垂向和铅垂向钻孔的两种测量法)非常一致,能够代表该测量区的地应力状态。 展开更多
关键词 水压致裂法 三维地应力测量 3个不同方向钻孔测量法 单个钻孔测量法 深圳抽水蓄能电站
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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 被引量:10
16
作者 谢华东 张静非 +3 位作者 王富刚 闫宪洋 侯俊华 张俭 《中国矿业》 2021年第12期106-111,共6页
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... 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 m^(3),施工压力为17.1~32.8 MPa,压力曲线明显反映了破裂点,最大压力降低幅度超过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,同时压裂后的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,治理矿震的效果较为有效。 展开更多
关键词 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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采动卸压瓦斯抽采以孔代巷技术研究与工程实践 被引量:22
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作者 陶云奇 张剑钊 +2 位作者 郭明功 于红 潘仁杰 《矿业安全与环保》 北大核心 2022年第5期43-48,共6页
为解决“U”形通风工作面上隅角及回风流瓦斯治理难题,在分析采动卸压瓦斯抽采以孔代巷技术原理与优势的基础上,根据工作面上覆岩层垮落规律确定了采动卸压瓦斯富集区,在平煤股份八矿己_(15)-15050工作面里段520 m施工顶板高位定向长钻... 为解决“U”形通风工作面上隅角及回风流瓦斯治理难题,在分析采动卸压瓦斯抽采以孔代巷技术原理与优势的基础上,根据工作面上覆岩层垮落规律确定了采动卸压瓦斯富集区,在平煤股份八矿己_(15)-15050工作面里段520 m施工顶板高位定向长钻孔代替高抽巷,进行采动卸压瓦斯抽采。试验结果表明:定向钻孔在3个月抽采期内,工作面上隅角及回风流瓦斯浓度均保持在0.4%~0.6%,工作面顶板裂隙带高浓度瓦斯区在垂向距煤层顶板25 m以上,瓦斯治理成本比高抽巷节约67.9%,治理工期可节省2/3,实现了矿井安全生产和降本增效的目标。 展开更多
关键词 瓦斯抽采 采空区 上隅角 裂隙带 以孔代巷 高位定向长钻孔
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大直径顶板定向长钻孔替代高抽岩巷的瓦斯抽采效果分析 被引量:33
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作者 李宏 马金魁 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第7期304-310,共7页
为进一步提高采空区裂隙带瓦斯抽采效果以保障工作面回采期间安全,提出了一种大直径顶板定向长钻孔(?203 mm)进行采动区裂隙带瓦斯定向抽采技术,并对其施工工艺、钻孔布置合理层位及抽采效果进行了研究。结果表明,钻孔布置的合理垂直高... 为进一步提高采空区裂隙带瓦斯抽采效果以保障工作面回采期间安全,提出了一种大直径顶板定向长钻孔(?203 mm)进行采动区裂隙带瓦斯定向抽采技术,并对其施工工艺、钻孔布置合理层位及抽采效果进行了研究。结果表明,钻孔布置的合理垂直高度45~50 m,钻孔与工作面回风侧的水平间距40 m。与高抽岩巷、普通顶板高位钻孔等常规采动区瓦斯治理方法相比,大直径顶板定向长钻孔的抽采量与高抽岩巷相当,是普通顶板高位孔抽采量的2.04倍;工程量大幅度降低,大直径顶板定向长钻孔既能实现高效率抽采,又达到节约工程量、降低施工成本等效果。大直径顶板定向长钻孔的成功应用为以孔代巷及传统顶板高位孔工艺的改进提供了实践基础和发展方向。 展开更多
关键词 大直径顶板定向长钻孔 高抽岩巷 瓦斯抽采 裂隙带 瓦斯富集区
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水力喷射定向深穿透压裂技术研究与应用 被引量:7
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作者 苏建 《石油化工高等学校学报》 CAS 2014年第2期55-58,共4页
与常规射孔方式不同,水力喷射钻孔可针对储层有利部位实现定向喷射,以高压水射流钻孔的方式在油层与井筒间形成长度为100m微井眼。利用水力喷射钻孔孔眼的导向作用,继续实施水力压裂改造工艺,在压裂目的层中形成深穿透人工裂缝,以达到... 与常规射孔方式不同,水力喷射钻孔可针对储层有利部位实现定向喷射,以高压水射流钻孔的方式在油层与井筒间形成长度为100m微井眼。利用水力喷射钻孔孔眼的导向作用,继续实施水力压裂改造工艺,在压裂目的层中形成深穿透人工裂缝,以达到储层高效改造的目的。介绍了该技术的工艺原理及实施步骤,结合辽河油区的储层特点,优化了工艺关键参数,提出了火山岩改造的针对性措施,在辽河东部凹陷的探井中成功实施了"水力喷射定向深穿透压裂技术",获得高产工业油流。水力喷射定向深穿透压裂技术在国内应用尚属首次,为火山岩以及其他难动用储层改造开拓了一条新的思路。 展开更多
关键词 水力喷射 定向钻孔 压裂 深穿透
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水压致裂法三维地应力测量在工程中的应用 被引量:8
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作者 刘允芳 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2003年第2期37-41,49,共6页
综合论述了3个不同方向钻孔水压致裂法和单钻孔水压致裂法的三维地应力测量原理和方法,并严格推导了这两种测量方法资料整理的计算公式,在实际工作中可操作性很强。通过水布垭水利枢纽工程和宣恩洞坪水利枢纽工程中所进行的地应力测量... 综合论述了3个不同方向钻孔水压致裂法和单钻孔水压致裂法的三维地应力测量原理和方法,并严格推导了这两种测量方法资料整理的计算公式,在实际工作中可操作性很强。通过水布垭水利枢纽工程和宣恩洞坪水利枢纽工程中所进行的地应力测量实例可见,三维地应力的实测成果与二维实测成果比较,结果相当一致。从而弥补了以往传统的水压致裂法地应力测量只能测量钻孔横截面上的二维地应力状态的缺陷,扩大了这种测量方法的应用范围。 展开更多
关键词 水压致裂法 三维地应力测量 三个不同方向钻孔 单个钻孔 原生裂隙
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