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兗州煤業東灘煤礦:首家采用井下定向長鑽孔分段水力壓裂技術 解決礦震難題
發布時間:2019-05-14     作者:兗州煤業   瀏覽量:382   分享到:

近日,兗州煤業東灘煤礦聯合中煤科工集團西安研究院在六采區63上03工作麵采用井下定向長鑽孔分段水力壓裂技術解決礦震難題,以期降低礦震強度和頻率,保障礦井綠色安全高效生產。這是該項技術在國內首次應用於煤礦礦震防治領域。

礦震是煤礦生產過程中正常能量釋放現象。目前,國內對於消除礦震帶來的隱患災害尚處於探索研究階段,是一項普遍性的技術難題。

東灘煤礦位於兗州煤田的核部和深部,地應力較為集中,其六采區受特殊地質構造條件影響,進行回采活動時,易產生震動現象。

為有效應對礦震風險,該礦經多方調研論證,引進西安研究院井下定向長鑽孔分段水力壓裂技術。據悉,該技術在石油開采、瓦斯治理等方麵已成熟應用,其核心原理是通過對煤層巨厚頂板實施定向長鑽孔分段水力壓裂,使巨厚頂板逐層跨落,形成連續有效支撐,降低頂板能量的突然釋放,可以大幅度減少礦震的發生頻率和強度。

該礦與西安研究院通力合作,通過對礦井地質條件、施工工藝、技術資料的綜合分析,結合現場實際,製定東灘煤礦煤層巨厚頂板定向長鑽孔分段水力壓裂工藝技術方案,為該礦63上03工作麵礦震綜合防治提供精準技術支撐。

據了解,該項工程總投入1000餘萬元,設計施工工期5個月,包括前期資料方案設備準備、分段水力壓裂現場工程試驗、現場數據監測跟蹤、數據整理及綜合分析、編製項目研究報告及成果驗收五個環節。

其中,分段水力壓裂現場工程試驗是重中之重。根據計劃安排,他們將在距離工作麵100米左右的煤層頂板設計布置2個超深鑽孔,在鑽孔內布置國內先進的BYW60-450型壓裂泵組設備,通過由內向外分段注入高壓水,使岩層產生裂隙,從而避免大麵積頂板突然垮落產生強烈震動。

為使該項工程順利進行和實現預期效果,該礦做了充分的前期準備工作,在調研階段,相繼到東營勝利油田石油工程技術研究院、大同煤業、西安研究院實地考察;確立合作後,由專業副總帶隊遠赴貴州青龍礦學習鑽機設備操作,提前掌握相關技術;在工程實施階段,積極配合西安研究院工作,建立專職工作隊伍,成立聯合領導小組和專家團隊,實行項目負責製,保障工程高效推進。

此項工程也受到兩級領導高度關注,兗州煤業製定專盯表,安排各礦專業人員輪流對定向鑽孔施工及壓裂工作進行盯守,現場跟蹤指導礦震防治措施落實情況。

據現場工作人員介紹,預計壓裂工作將於5月底完成,成果驗證工作將持續到工作麵結束。屆時,該礦將通過數據對比分析總結壓裂效果,進一步探索適合礦井其他采麵的定向長鑽孔分段水力壓裂礦震防治技術,並通過實踐論證,力爭形成國內其他衝擊地壓礦井可借鑒和推廣應用的成熟技術。