CN114704255A - 一种井下定向长钻孔水力压裂卸压护巷的方法 - Google Patents

一种井下定向长钻孔水力压裂卸压护巷的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114704255A
CN114704255A CN202210472797.XA CN202210472797A CN114704255A CN 114704255 A CN114704255 A CN 114704255A CN 202210472797 A CN202210472797 A CN 202210472797A CN 114704255 A CN114704255 A CN 114704255A
Authority
CN
China
Prior art keywords
hole
directional long
drilling
directional
overburden
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210472797.XA
Other languages
English (en)
Inventor
刘爱卿
郑仰发
曹怀建
张俊虎
王金龙
孟宪志
张强
郭宇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HUAJIN COKING COAL CO Ltd
Tiandi Science and Technology Co Ltd
Original Assignee
HUAJIN COKING COAL CO Ltd
Tiandi Science and Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by HUAJIN COKING COAL CO Ltd, Tiandi Science and Technology Co Ltd filed Critical HUAJIN COKING COAL CO Ltd
Priority to CN202210472797.XA priority Critical patent/CN114704255A/zh
Publication of CN114704255A publication Critical patent/CN114704255A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21CMINING OR QUARRYING
    • E21C41/00Methods of underground or surface mining; Layouts therefor
    • E21C41/16Methods of underground mining; Layouts therefor
    • E21C41/18Methods of underground mining; Layouts therefor for brown or hard coal
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/04Directional drilling
    • E21B7/06Deflecting the direction of boreholes
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21CMINING OR QUARRYING
    • E21C37/00Other methods or devices for dislodging with or without loading
    • E21C37/06Other methods or devices for dislodging with or without loading by making use of hydraulic or pneumatic pressure in a borehole
    • E21C37/12Other methods or devices for dislodging with or without loading by making use of hydraulic or pneumatic pressure in a borehole by injecting into the borehole a liquid, either initially at high pressure or subsequently subjected to high pressure, e.g. by pulses, by explosive cartridges acting on the liquid

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Abstract

本发明提供一种井下定向长钻孔水力压裂卸压护巷的方法,涉及煤矿技术领域,包括以下步骤:通过第一钻机向停采线的上覆岩层钻孔形成测试钻孔;通过所述测试钻孔对所述上覆岩层进行岩性测定、厚度测定以及强度测定,以确定定向长钻孔的水平段在竖直方向上的高度;通过第二钻机向所述上覆岩层钻孔形成至少一个所述定向长钻孔。通过在停采线的上覆岩层钻孔形成定向长钻孔,并对定向长钻孔进行压裂,使得停采线附近的上覆坚硬的稳定岩层进行弱化,当工作面收尾时,工作面冒落带岩层能够及时充分垮落,工作面上部裂隙使得岩层得到弱化,破坏或改变超前支承压力的传递路径、转移应力,减少聚集在护巷煤柱上的应力。

Description

一种井下定向长钻孔水力压裂卸压护巷的方法
技术领域
本发明涉及煤矿技术领域,尤其涉及一种井下定向长钻孔水力压裂卸压护巷的方法。
背景技术
在煤炭井开采过程中,工作面采用盘区或者无盘区方式布置时,大巷两侧直接布置工作面,能够简化系统,减少采区煤柱和巷道掘进量,提高了资源回采率,应用越来越广泛。大巷的安全稳定与否直接影响矿井的正常生产,一般情况下,大巷的服务年限长达几十年甚至上百年,服务年限长,稳定性就要求高。大巷一般同工作面回采方向呈垂直或斜交,在工作面回采过程中,工作面超前支承压力向前传递,导致大巷压力增加,直接影响大巷的稳定性。多数煤矿在停采线附近通过与大巷间留有宽煤柱,以减少工作面回采超前支承压力对大巷的影响,宽煤柱的宽度可达60m-150m,甚至更宽,宽煤柱护巷降低了综采设备的利用率,浪费了大量煤炭资源,并且在很多情况下,即便留有宽煤柱,当工作面设备在停采线回撤后,工作面残余超前支承压力仍会对大巷形成影响,导致大巷长期得不到稳定,出现顶板下沉、片帮和底鼓等现象,需要经过多次维护才能满足使用,影响矿井的正常运输和通风,而且带来极大的安全风险。
发明内容
本发明提供一种井下定向长钻孔水力压裂卸压护巷的方法,用以解决现有煤矿开采技术存在大巷受工作面回采超前支承压力影响,导致大巷稳定性差和难以控制的问题。
本发明提供一种井下定向长钻孔水力压裂卸压护巷的方法,包括以下步骤:
步骤100,通过第一钻机向停采线的上覆岩层钻孔形成测试钻孔;
步骤200,通过所述测试钻孔对所述上覆岩层进行岩性测定、厚度测定以及强度测定,以确定定向长钻孔的水平段在竖直方向上的高度;
步骤300,通过第二钻机向所述上覆岩层钻孔形成至少一个所述定向长钻孔;
步骤400,通过压裂设备在所述定向长钻孔中进行压裂。
根据本发明实施例提供的一种井下定向长钻孔水力压裂卸压护巷的方法,所述第二钻机在所述上覆岩层钻孔形成三个所述定向长钻孔,所述步骤300包括以下步骤:
步骤310,按照预定轨迹通过所述第二钻机向所述上覆岩层钻孔形成所述定向长钻孔的造斜段;
步骤320,对所述造斜段进行扩孔,使所述造斜段的孔径达到预定尺寸;
步骤330,通过所述第二钻机从所述造斜段的孔底沿水平方向向所述上覆岩层的稳定岩层钻孔形成水平段;
步骤340,依次重复步骤310至步骤330三次,以在所述上覆岩层形成三个所述定向长钻孔。
根据本发明实施例提供的一种井下定向长钻孔水力压裂卸压护巷的方法,在执行所述步骤330之前还执行以下步骤:
步骤330a,向所述造斜段内插入套管。
根据本发明实施例提供的一种井下定向长钻孔水力压裂卸压护巷的方法,所述步骤400包括以下步骤:
步骤410,将压裂设备的封孔器推入所述水平段的孔底;
步骤420,通过向所述封孔器注入高压水,所述封孔器将所述水平段封隔形成封隔段;
步骤430,通过所述封孔器的出水孔向所述封隔段注入高压水,以使所述封隔段产生裂隙,并向四周扩展;
步骤440,对所述封孔器进行泄压,并向所述定向长钻孔的孔口方向移动所述封孔器预定距离;
步骤450,依次重复步骤420至步骤440,直至压裂范围覆盖所述水平段。
根据本发明实施例提供的一种井下定向长钻孔水力压裂卸压护巷的方法,所述定向长钻孔的长度为400-800m,所述造斜段的长度为80-150m,所述水平段的长度为320-650m。
根据本发明实施例提供的一种井下定向长钻孔水力压裂卸压护巷的方法,所述测试钻孔与巷道顶板之间的夹角为30°-50°。
根据本发明实施例提供的一种井下定向长钻孔水力压裂卸压护巷的方法,所述第二钻机在所述上覆岩层钻孔形成三个所述定向长钻孔,其中,最高位置所述定向长钻孔的水平段的高度大于工作面8-10倍采高,最低位置所述定向长钻孔的水平段的高度为工作面3-5倍采高。
根据本发明实施例提供的一种井下定向长钻孔水力压裂卸压护巷的方法,相邻两个所述定向长钻孔的水平段在水平面的投影之间的距离为5-10m。
根据本发明实施例提供的一种井下定向长钻孔水力压裂卸压护巷的方法,所述预定距离为8-20m,所述预定尺寸为203mm。
根据本发明实施例提供的一种井下定向长钻孔水力压裂卸压护巷的方法,所述第一钻机为地质钻机,所述第二钻机为煤矿用定向钻机。
根据本发明实施例提供的一种井下定向长钻孔水力压裂卸压护巷的方法,通过在停采线的上覆岩层钻孔形成定向长钻孔,并对定向长钻孔进行压裂,使得停采线附近的上覆坚硬的稳定岩层进行弱化,当工作面收尾时,工作面冒落带岩层能够及时充分垮落,工作面上部裂隙使得岩层得到弱化,破坏或改变超前支承压力的传递路径、转移应力,减少聚集在护巷煤柱上的应力,从而降低大巷的压力,大幅度降低了大巷的控制难度,提高了大巷的稳定性;而且这种护巷方法不影响工作面的回采,钻孔施工数量少,安全性高,施工速度快,卸压范围大,卸压效果好。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的井下定向长钻孔水力压裂卸压护巷的方法的流程图;
图2是本发明实施例提供的经过定向长钻孔水力压裂卸压之后的煤矿的俯视剖面结构示意图;
图3是本发明实施例提供的经过定向长钻孔水力压裂卸压之后的煤矿的侧视剖面结构示意图之一;
图4是本发明实施例提供的经过定向长钻孔水力压裂卸压之后的煤矿的侧视剖面结构示意图之二。
附图标记:
101、钻场;102、停采线;103、定向长钻孔;104、工作面;105、工作面顺槽;106、护巷煤柱;107、大巷;108、上覆岩层;109、造斜段;110、水平段;111、裂隙;112、高位定向长钻孔;113、低位定向长钻孔。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不能用来限制本发明的范围。
在本发明实施例的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明实施例的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
在本发明实施例中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
下面结合图1-图4描述本发明实施例的井下定向长钻孔水力压裂卸压护巷的方法。
图1示例了本发明实施例提供的井下定向长钻孔水力压裂卸压护巷的方法的流程图,图2示例了本发明实施例提供的经过定向长钻孔水力压裂卸压之后的煤矿的俯视剖面结构示意图,图3示例了本发明实施例提供的经过定向长钻孔水力压裂卸压之后的煤矿的侧视剖面结构示意图之一,如图1、图2和图3所示,井下定向长钻孔水力压裂卸压护巷的方法,包括以下步骤:
步骤100,通过第一钻机向停采线102的上覆岩层108钻孔形成测试钻孔;
定向长钻孔103在竖直方向上的布置高度根据停采线102上方上覆岩层108的岩性、厚度、强度等参数进行确定,因此在钻孔之前需要在向停采线102的上覆岩层108钻孔形成测试钻孔。测试钻孔的深度为工作面8-10倍采高,即测试钻孔的深度为工作面104采高的8-10倍。测试钻孔与巷道顶板之间的夹角为30°-50°,测试钻孔与巷道顶板之间的夹角具体根据实际需要进行确定。测试钻孔由第一钻机钻孔形成,第一钻机为地质钻机,当然第一钻机的具体类型并不限定于此,也可使用其它类型钻机进行钻孔。
步骤200,通过测试钻孔对上覆岩层108进行岩性测定、厚度测定以及强度测定,以确定定向长钻孔103的水平段110在竖直方向上的高度;
测试钻孔形成之后,采用钻孔围岩结构窥视和强度测试的方式,对上覆岩层108进行岩性测定、厚度测定以及强度测定,以确定定向长钻孔103的水平段110在竖直方向上的高度。当然测定的内容并不限定于此,还可测定其它参数。当定向长钻孔103的数量为多个时,多个定向长钻孔103在竖直方向上依次间隔分布,且多个定向长钻孔103不在一个竖直平面内。为了使得压裂产生的裂隙111尽可能的分布均匀且发育良好,以确保上覆坚硬的稳定岩层得到有效弱化,需要合理确定定向长钻孔103的水平段110在竖直方向上的高度,以及相邻两个定向长钻孔103在竖直方向以及水平方向之间的距离。
如图3所示,第二钻机在上覆岩层108钻孔形成三个定向长钻孔103,其中,最高位置的定向长钻孔103称为高位定向长钻孔112,位置最低的定向长钻孔103称为低位定向长钻孔113。高位定向长钻孔112的水平段110的高度大于工作面8-10倍采高,即高位定向长钻孔112的水平段110的高度大于工作面采高的8-10倍。低位定向长钻孔113的水平段110的高度为工作面3-5倍采高,即低位定向长钻孔113的水平段110的高度为工作面采高的3-5倍。定向长钻孔103由第二钻机钻孔形成,第二钻机为煤矿用定向钻机,当然第二钻机的具体类型并不限定于此,也可使用其它类型钻机进行钻孔。
步骤300,通过第二钻机向上覆岩层108钻孔形成至少一个定向长钻孔103;
定向长钻孔103的数量可以为一个,也可以为两个或者三个,还可以为更多数量,具体根据上覆岩层108的岩性、厚度、强度等进行确定。定向长钻孔103由于是从大巷107中的钻场101向停采线102上方的上覆岩层108钻孔,钻孔过程中需要对定向长钻孔103进行方位调整,因此定向长钻孔103分为造斜段109和水平段110。造斜段109位于钻场101至上覆岩层108之间,造斜段109用于调整钻孔的方位,使得钻孔以合适的角度进入目标层位(即稳定岩层)。这样就能实现远距离钻孔和卸压,实现远场施工。在工作面104尚未回采至停采线102时即开始施工,井下定向长钻孔水力压裂卸压护巷施工与工作面104回采可平行作业,不影响工作面104的回采。
步骤400,通过压裂设备在定向长钻孔103中进行压裂。
对定向长钻孔103进行压裂的目的在于使得上覆岩层108中形成很多裂隙111,使得停采线102附近的上覆坚硬且稳定岩层得到弱化,弱化上覆岩层108的强度,改变上覆岩层108的结构。
根据本发明实施例提供的一种井下定向长钻孔103水力压裂卸压护巷的方法,通过在停采线102的上覆岩层108钻孔形成定向长钻孔103,并对定向长钻孔103进行压裂,使得停采线102附近的上覆坚硬且稳定岩层得到弱化,当工作面104收尾时,工作面104冒落带岩层能够及时充分垮落,工作面104上部裂隙111使得岩层得到弱化,破坏或改变超前支承压力的传递路径、转移应力,减少聚集在护巷煤柱106上的应力,从而降低大巷107的压力,大幅度降低了大巷107的控制难度,提高了大巷107的稳定性;而且这种护巷方法不影响工作面104的回采,钻孔施工数量少,安全性高,施工速度快,卸压范围大,卸压效果好。
在本发明的实施例中,第二钻机在上覆岩层108钻孔形成三个定向长钻孔103,步骤300包括以下步骤:
步骤310,按照预定轨迹通过第二钻机向上覆岩层108钻孔形成定向长钻孔103的造斜段109;
造斜段109为一段向上爬升的弧形轨迹,预定轨迹限定了造斜段109在钻孔过程中的轨迹,预定轨迹具体根据施工设计要求确定。钻孔时按施工设计要求调整好角度并固定钻机,通过对钻头方位进行实时调整,可使造斜段109按照预定轨迹向前延伸。造斜段109的初始孔径为120mm,采用较小孔径可提高钻孔效率,当然造斜段109的初始孔径并不限定于此,具体根据实际需要进行选择合适尺寸的孔径。当定向长钻孔103的造斜段109进入上覆岩层108的稳定岩层时,停止钻孔,开始下一步骤。
步骤320,对造斜段109进行扩孔,使造斜段109的孔径达到预定尺寸;
对造斜段109进行扩孔依靠第二钻机来完成,对造斜段109进行扩孔的目的在于增大造斜段109的孔径,使其达到施工设计的要求,同时方便后续安装套管。预定尺寸为203mm,当然预定尺寸并不限定于此,具体根据施工设计要求进行确定。
步骤330,通过第二钻机从造斜段109的孔底沿水平方向向上覆岩层108的稳定岩层钻孔形成水平段110;
当造斜段109刚进入上覆岩层108的稳定岩层之后,从造斜段109的孔底开始,沿水平方向向上覆岩层108的稳定岩层钻孔形成水平段110,水平段110的孔径与造斜段109的初始孔径相同均为120mm,当然水平段110的孔径并不限定于此,具体根据施工设计要求进行确定。
步骤340,依次重复步骤310至步骤330三次,以在上覆岩层108形成三个定向长钻孔103。
由于本实施例中设置有三个定向长钻孔103,因此需要将步骤310至步骤330依次重复三次,从而在上覆岩层108中形成三个定向长钻孔103。当然步骤310至步骤330重复的次数并不限定于此,具体根据定向长钻孔103的数量进行确定。当只有一个定向长钻孔103时,无需重复步骤310至步骤330,也就无需执行步骤340。
在本发明的实施例中,在执行步骤330之前还执行以下步骤:
步骤330a,向造斜段109内插入套管。
由于造斜段109处于不稳定的岩层中,造斜段109容易因为岩层不稳定而导致造斜段109的孔壁发生垮塌,使得造斜段109无法使用。因此需要在造斜段109内插入套管,通过套管对造斜段109进行支撑和加固,有效防止造斜段109发生垮塌,提高造斜段109的稳定性。套管的长度可以等于造斜段109的长度,此时整个造斜段109均设置有套管,当然套管的长度也可小于造斜段109的长度,此时造斜段109只有一部分设置有套管,套管的具体长度根据岩性以及岩层厚度等因素进行确定。
在本发明的实施例中,步骤400包括以下步骤:
步骤410,将压裂设备的封孔器推入水平段110的孔底;
由于水平段110经过压裂之后,水平段110的孔壁遭到破坏,因此采用从水平段110的孔底开始压裂,一段压裂完毕后再向定向长钻孔103的孔口方向(即图3中左侧方向)移动一段距离,再进行下一段压裂,这样的压裂方式有效避免压裂设备被卡住的风险,提高施工的安全性。压裂设备为水利压裂设备,当然也可使用其它类型的压裂设备。
步骤420,通过向封孔器注入高压水,封孔器将水平段110封隔形成封隔段;
封孔器注入高压水之后,封孔器在径向上发生膨胀,在水平段110内形成一段封隔段,封隔段与水平段110其它段分隔开成为一段封闭的区域。
步骤430,通过封孔器的出水孔向封隔段注入高压水,以使封隔段产生裂隙111,并向四周扩展;
通过封孔器的出水孔向封隔段注入高压水之后,高压水会对孔壁产生巨大的压力,使封隔段的孔壁产生大量裂隙111,水的压力越大,裂隙111的宽度大于,且向四周扩展的距离越远。
步骤440,对封孔器进行泄压,并向定向长钻孔103的孔口方向移动封孔器预定距离;
封孔器泄压之后,封孔器的外径缩小,将封孔器向定向长钻孔103的孔口方向(即图中3中左侧方向)移动预定距离,以便对下一段封隔段进行压裂,预定距离为8-20m,预定距离的具体长度根据封隔段的长度进行确定。
步骤450,依次重复步骤420至步骤440,直至压裂范围覆盖水平段110。
重复步骤420至步骤440的次数与水平段110的长度以及封隔段的长度有关,通过将压裂范围覆盖整个水平段110,可使得上覆岩层108中形成尽可能多的裂隙111,使得停采线102附近的上覆坚硬且稳定岩层得到弱化,弱化上覆岩层108的强度,改变上覆岩层108的结构。破坏或改变超前支承压力的传递路径、转移应力,减少聚集在护巷煤柱106上的应力,从而降低了大巷107的压力,大幅度降低了大巷107的控制难度,提高了大巷107的稳定性。
水力压裂施工完毕时,回采工作面104距离停采线102的位置一般不小于150m,减小工作面104回采超前支承压力对于定向长钻孔103的影响,防止出现塌孔现象。
图4示例了本发明实施例提供的经过定向长钻孔水力压裂卸压之后的煤矿的侧视剖面结构示意图之二,如图4所示,当工作面104回采至停采线102之后,通过工作面104顺槽回撤设备,在矿山压力作用下,位于垮落带长钻孔水力压裂弱化后的岩层能够及时充分垮落。曲线A为长钻孔水力压裂弱化前护巷煤柱106受到的应力,曲线B为长钻孔水力压裂弱化后前护巷煤柱106受到的应力。通过对比曲线A和曲线B可以看出,位于裂隙带的长钻孔水力压裂弱化后的岩层能够减少应力向护巷煤柱106上的传递。
在本发明的实施例中,定向长钻孔103的长度为400-800m,造斜段109的长度为80-150m,造斜段109的具体长度可根据钻场101至上覆岩层108的稳定岩层之间距离以及预定轨迹进行确定。水平段110的长度为320-650m,水平段110的具体长度可根据工作面104的长度确定。
在本发明的实施例中,相邻两个定向长钻孔103的水平段110在水平面的投影之间的距离为5-10m。相邻两个定向长钻孔103的水平段110除了在竖直方向上要间隔一定距离外,还需要在水平方向上间隔一定距离,相邻两个定向长钻孔103的水平段110在水平面的投影之间的距离为5-10m,相邻两个定向长钻孔103的水平段110在水平面的投影之间的具体距离可根据施工设计进行确定。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种井下定向长钻孔水力压裂卸压护巷的方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤100,通过第一钻机向停采线的上覆岩层钻孔形成测试钻孔;
步骤200,通过所述测试钻孔对所述上覆岩层进行岩性测定、厚度测定以及强度测定,以确定定向长钻孔的水平段在竖直方向上的高度;
步骤300,通过第二钻机向所述上覆岩层钻孔形成至少一个所述定向长钻孔;
步骤400,通过压裂设备在所述定向长钻孔中进行压裂。
2.根据权利要求1所述的井下定向长钻孔水力压裂卸压护巷的方法,其特征在于,所述第二钻机在所述上覆岩层钻孔形成三个所述定向长钻孔,所述步骤300包括以下步骤:
步骤310,按照预定轨迹通过所述第二钻机向所述上覆岩层钻孔形成所述定向长钻孔的造斜段;
步骤320,对所述造斜段进行扩孔,使所述造斜段的孔径达到预定尺寸;
步骤330,通过所述第二钻机从所述造斜段的孔底沿水平方向向所述上覆岩层的稳定岩层钻孔形成水平段;
步骤340,依次重复步骤310至步骤330三次,以在所述上覆岩层形成三个所述定向长钻孔。
3.根据权利要求2所述的井下定向长钻孔水力压裂卸压护巷的方法,其特征在于,在执行所述步骤330之前还执行以下步骤:
步骤330a,向所述造斜段内插入套管。
4.根据权利要求3所述的井下定向长钻孔水力压裂卸压护巷的方法,其特征在于,所述步骤400包括以下步骤:
步骤410,将压裂设备的封孔器推入所述水平段的孔底;
步骤420,通过向所述封孔器注入高压水,所述封孔器将所述水平段封隔形成封隔段;
步骤430,通过所述封孔器的出水孔向所述封隔段注入高压水,以使所述封隔段产生裂隙,并向四周扩展;
步骤440,对所述封孔器进行泄压,并向所述定向长钻孔的孔口方向移动所述封孔器预定距离;
步骤450,依次重复步骤420至步骤440,直至压裂范围覆盖所述水平段。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的井下定向长钻孔水力压裂卸压护巷的方法,其特征在于,所述定向长钻孔的长度为400-800m,所述造斜段的长度为80-150m,所述水平段的长度为320-650m。
6.根据权利要求1至4中任意一项所述的井下定向长钻孔水力压裂卸压护巷的方法,其特征在于,所述测试钻孔与巷道顶板之间的夹角为30°-50°。
7.根据权利要求1至4中任意一项所述的井下定向长钻孔水力压裂卸压护巷的方法,其特征在于,所述第二钻机在所述上覆岩层钻孔形成三个所述定向长钻孔,其中,最高位置所述定向长钻孔的水平段的高度大于工作面8-10倍采高,最低位置所述定向长钻孔的水平段的高度为工作面3-5倍采高。
8.根据权利要求1至4中任意一项所述的井下定向长钻孔水力压裂卸压护巷的方法,其特征在于,相邻两个所述定向长钻孔的水平段在水平面的投影之间的距离为5-10m。
9.根据权利要求4所述的井下定向长钻孔水力压裂卸压护巷的方法,其特征在于,所述预定距离为8-20m,所述预定尺寸为203mm。
10.根据权利要求1至4中任意一项所述的井下定向长钻孔水力压裂卸压护巷的方法,其特征在于,所述第一钻机为地质钻机,所述第二钻机为煤矿用定向钻机。
CN202210472797.XA 2022-04-29 2022-04-29 一种井下定向长钻孔水力压裂卸压护巷的方法 Pending CN114704255A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210472797.XA CN114704255A (zh) 2022-04-29 2022-04-29 一种井下定向长钻孔水力压裂卸压护巷的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210472797.XA CN114704255A (zh) 2022-04-29 2022-04-29 一种井下定向长钻孔水力压裂卸压护巷的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114704255A true CN114704255A (zh) 2022-07-05

Family

ID=82177334

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210472797.XA Pending CN114704255A (zh) 2022-04-29 2022-04-29 一种井下定向长钻孔水力压裂卸压护巷的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114704255A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112780340B (zh) 一种煤矿井上下区域超前防治冲击地压的方法
CN110344831B (zh) 切顶卸压无煤柱沿空自成巷留巷方法
CN111255463B (zh) 坚硬顶板梳状长钻孔分段压裂巷道变形源头治理方法
CN107387082A (zh) 一种弱化煤层坚硬顶板的方法
CN107816366B (zh) 一种多层采空区充填井成井工法
CN110067592B (zh) 基于坚硬顶板地面压裂的顶板瓦斯协同控制方法
AU2021106168A4 (en) High-gas Coal Seam Group Pressure Relief Mining Method Based on Gob-side Entry Retaining in the First Mining Whole Rock Pressure Relief Working Face
CN112160792B (zh) 一种井下坚硬顶板的分段水力压裂工作方法
CN112855155A (zh) 一种沿空留巷厚硬顶板分段定向水力压裂方法
CN112240221B (zh) 一种基于定向长钻孔的瓦斯抽采方法
CN113339065A (zh) 一种沿空多煤柱回采巷道冲击地压防治方法
CN111058819B (zh) 水力压裂治理工作面上覆坚硬顶板的方法
CN112727461A (zh) 沿空巷道采动应力叠加控制方法
CN116771348A (zh) 一种减小末采时大巷动压影响并优化停采线煤柱的方法
CN111677514B (zh) 顶板弱化方法
CN117167022A (zh) 一种注浆控制沿空切顶留巷采场顶板的施工方法
CN108798625B (zh) 矿井及矿井施工方法
CN114278372B (zh) 一种巨厚富含水层井下定向钻孔区域导流布置方法
CN114704255A (zh) 一种井下定向长钻孔水力压裂卸压护巷的方法
CN103541711A (zh) 采煤工作面端头悬顶小孔径水力致裂控制方法
CN114575844A (zh) 基于双巷掘进的巷道顶板分段卸压与加固控制方法
CN116771346A (zh) 一种采动减损分区控制方法
CN117738688B (zh) 一种煤矿巷道快速掘进方法
CN103148747A (zh) 一种浅埋层煤层顶板的爆破方法
CN114483173B (zh) 一种滞后下沉可控的覆岩离层注浆减沉方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination