煤巖體超高壓水力壓裂技術

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2017年10月26日

煤礦動力災害自動檢測系統--PDA

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卸壓鉆機

一、卸壓機理

定向水力致裂就是人為的在煤層或巖層中,預先制造一個裂縫,在較短的時間內,采用高壓水,將巖體沿預制裂縫壓裂并擴展,降低煤巖體的物理力學性質,使頂板容易破斷垮落,以達到降低沖擊危險的目的。

二、系統結構

數字全景鉆孔窺視儀


三、應用方案

1)掘進工作面卸壓降塵。在迎頭斷面中心位置布置一個壓裂孔,對迎頭前方20~50m范圍進行卸壓降塵;掘進迎頭后方兩幫布置壓裂孔,壓裂孔的深度、間距及施工頻率根據區域測試結果來確定。兩幫的壓裂結束后,將封孔器預留在煤體內部并將管路關閉保存,留待回采期間使用。


圖6掘進期間壓裂孔布置示意

2)回采工作面卸壓降塵。沿用掘進期間預留的壓裂設備,在工作面回采期間對危險區域進行重點卸壓,節省了壓裂孔的施工及相應耗材的損耗。對于掘進期間未采用壓裂的已有巷道,可根據區域測試結果進行壓裂孔的布設。


圖7回采期間壓裂孔布置示意

3)揭煤區域預裂卸壓解危。通過揭煤前對揭煤區域進行長距離高壓水力壓裂,使煤層瓦斯含量大大減少、壓力大大降低,從而使采掘面的瓦斯濃度涌出量大大降低、不超限,給煤礦安全生產創造了良好條件,在治理煤礦瓦斯的新思路中有重大突破。


圖8揭煤期間壓裂孔布置示意


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