Projeto de enfraquecimento avançado de fraturamento hidráulico com furos longos direcionais e subseção no telhado duro da mina baode
1. Introdução
No processo de mineração de carvão, devido à espessura do telhado duro, alta resistência da rocha e forte capacidade de rolamento, não é fácil colapso naturalmente após a mineração na face de trabalho, o que formará uma grande área de teto suspenso na bóaf, resultando na concentração de estresse à frente da face de trabalho e os problemas como a esteira, a moldura de imprensa, o piso, etc.; Com o avanço da face de trabalho, a área do telhado suspenso atinge um certo grau e o telhado duro cai e se acumula em uma grande área. A rápida liberação de energia coletada no telhado e na costura de carvão é fácil de causar desastres dinâmicos, danos ao equipamento e baixas, o que restringe seriamente a produção segura e eficiente da mina de carvão.
um. Grande deformação da estrada B.GANGUE CABENDA ENTRE APOIROS
Fig1 O comportamento da pressão da mina sob o telhado duro
2. Solução de fraturamento hidráulico encenado
Com base na mecânica de fraturas, combinada com os dados geológicos e de produção da área de tratamento, combinados com a tecnologia de identificação da camada-chave, a camada alvo da fraturamento foi otimizada e a tecnologia hidráulica segmentada por vários pontos foi adotada para controlar o desastre dinâmico do teto na face de trabalho antecipadamente. Essa tecnologia tem muitas vantagens, como controle preciso do horizonte alvo (erro <0,5m), ampla faixa de influência de fraturamento (raio> 30m), enfraquecendo antes da produção (antes da mineração) e assim por diante. Ao usar o equipamento de fraturamento hidráulico de orifício aberto, o teto duro foi fraturado um a um de dentro para fora. O único orifício pode atingir mais de 10 seções de construção de fraturamento, perceber o enfraquecimento efetivo da camada alvo e alívio e transferência de tensão de alta pressão e perceber o principal enfraquecimento regional do forte desastre de pressão da mina. Dois campos de perfuração fraturados foram organizados no esquema. A forma de layout era um grupo de poços verticais e a seção estava localizada em arenito de grão fino a 18 metros do teto da costura de carvão 8, com um total de 6 poços.
Fig2 Diagrama esquemático da operação de fraturamento de arrasto de vários pontos.
Fig3 Plano de layout de fraturamento de furos
3. Situação de trabalho
A mina Baode levou três meses para concluir a construção de fraturamento hidráulico encenado de dois campos de perfuração e quatro furos na face de trabalho 81307. Um total de 34 seções de telhado duro encenou a construção de fraturamento 3 .
um. Diagrama esquemático da bomba de fraturamento b. Orifício de poço de fraturamento hidráulico
Fig 4 Site de trabalho de fraturamento hidráulico
4. Alcançou realização
No processo de operação de fraturamento, a pressão máxima foi de 26,33MPa, a queda de pressão máxima de fratura foi de 15,55MPa e 167 vezes de queda de pressão óbvia acima de 3MPa, formando uma fratura tridimensional eficaz, reduzindo a força geral do teto. Através da análise e comparação da alteração da resistência ao telhado, quando a face de trabalho passou pela área fraturada e pela área não fraturada, pode -se observar que, após a construção fraturadora no campo de perfuração nº 2, a força da pressão do telhado foi significativamente reduzida. Durante o período de pressão periódica, a resistência ao suporte foi reduzida da média de 457 bar para 393,6 bar após a fratura, com uma diminuição de 13,9%. A faixa de pressão foi significativamente reduzida e a parede do piso e carvão da rampa de ar devolvida não foi desenvolvida. O fenômeno óbvio de deformação verifica a eficácia do efeito enfraquecedor da fratura do telhado duro.
Fig5 Características tridimensionais de variação da avaliação da pressão da rocha na área fraturada
Fig6 Características do plano da avaliação da pressão do solo no campo de perfuração de fraturamento
5. FAQ
Q1. Quais são as vantagens da fratura hidráulica segmentada no tratamento do telhado duro？
A1: A fraturação hidráulica segmentada pode formar fraturas tridimensionais contínuas e reduzir efetivamente a força dos estratos, projetando um intervalo razoável entre as seções de fratura.
Q2.Como realizar a construção de fraturamento hidráulico com segurança e eficiência？？
A2: Projeto razoável do esquema de construção de fraturamento hidráulico, treinamento rigoroso de operadores e exame, manutenção regular de equipamentos de fraturamento e solução de problemas oportuna de outros fatores inseguros.
Q3.Como selecionar a camada de destino de fraturamento？
A3: Tendo em vista as camadas de chave média e baixa, através do enfraquecimento principal, a altura de cair dos estratos do telhado sob o efeito de mineração está cheia de GOAF, formando suporte eficaz para os estratos sobrejacentes, enfraquecendo ou eliminando o efeito dinâmico de carga dinâmica sobrejacente.
Q4.Como selecionar a localização da seção fraturada？
A4: De acordo com a situação de perfuração e a coleta e análise de amostras de rochas, a seção fraturada é selecionada na posição com trajetória estável, litologia estável e parede de orifício relativamente completa.
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