煤岩体超高压水力压裂技术

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2017年10月26日

煤矿动力灾害自动检测系统--PDA

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卸压钻机

一、卸压机理

定向水力致裂就是人为的在煤层或岩层中,预先制造一个裂缝,在较短的时间内,采用高压水,将岩体沿预制裂缝压裂并扩展,降低煤岩体的物理力学性质,使顶板容易破断垮落,以达到降低冲击危险的目的。

二、系统结构

数字全景钻孔窥视仪


三、应用方案

1)掘进工作面卸压降尘。在迎头断面中心位置布置一个压裂孔,对迎头前方20~50m范围进行卸压降尘;掘进迎头后方两帮布置压裂孔,压裂孔的深度、间距及施工频率根据区域测试结果来确定。两帮的压裂结束后,将封孔器预留在煤体内部并将管路关闭保存,留待回采期间使用。


图6掘进期间压裂孔布置示意

2)回采工作面卸压降尘。沿用掘进期间预留的压裂设备,在工作面回采期间对危险区域进行重点卸压,节省了压裂孔的施工及相应耗材的损耗。对于掘进期间未采用压裂的已有巷道,可根据区域测试结果进行压裂孔的布设。


图7回采期间压裂孔布置示意

3)揭煤区域预裂卸压解危。通过揭煤前对揭煤区域进行长距离高压水力压裂,使煤层瓦斯含量大大减少、压力大大降低,从而使采掘面的瓦斯浓度涌出量大大降低、不超限,给煤矿安全生产创造了良好条件,在治理煤矿瓦斯的新思路中有重大突破。


图8揭煤期间压裂孔布置示意


煤岩体超高压水力压裂技术