6月15日,陜西彬長孟村礦業(yè)有限公司與陜煤技術(shù)研究院煤炭所合作開展的高壓水力預裂沖擊礦壓解危工程技術(shù)順利完成,施工地點位于401101工作面回風順槽,自2019年1月初施工以來,共完成了150余個壓裂孔施工,累計完成工程量6384米。施工期間,整套系統(tǒng)的各設(shè)備組件均運轉(zhuǎn)正常,系統(tǒng)可靠性高,安全性強。該技術(shù)實施后,順槽巷道超前段日均微震總頻次和微震總能量分別降低63.29%和55.68%,有效壓裂范圍10m,有效影響范圍22.75m,工作面超前段沖擊礦壓危險性(強度)得到明顯改善。
圖 401101工作面回風順槽微震總能量和頻率分析圖
高壓水力預裂技術(shù)是在高壓封孔器穩(wěn)定保壓的前提下,利用高壓水在孔內(nèi)后退式分段壓裂,破壞及弱化巖(煤)體結(jié)構(gòu),形成周邊預裂裂隙,以達到卸壓巖(煤)體,削弱動載荷,減弱頂板側(cè)向活動性的目的。
現(xiàn)代煤炭開采技術(shù)研究所自2017年1月開展《煤礦井下高壓水力壓裂技術(shù)研究與應(yīng)用》自主研發(fā)項目(項目負責:黃克軍)以來,在解決工作面初采初放、末采卸壓、提高煤體瓦斯抽采率方面分別對陜北礦區(qū)、新疆礦區(qū)、韓城礦區(qū)開展了多對礦井(19個工作面)的推廣應(yīng)用,得到現(xiàn)場一致好評。孟村礦開展的高壓水力預裂技術(shù)(項目負責:吳學明)屬于首次利用該技術(shù)解危沖擊礦壓動力災(zāi)害,現(xiàn)場應(yīng)用效果十分明顯。
在孟村礦井下施工中,充分考慮了端頭頂板斷頂卸壓位置、巷幫孔口穩(wěn)定性、安全操作等問題,優(yōu)化了鉆孔施工工藝及布置參數(shù),采用氣動支腿替代人工推送預裂桿及封孔器,增加了鉆孔的傾角和深度,增加了頂板的預裂高度。壓裂期間水壓保持在20~55MPa,平均壓力35~40MPa,采用4D高清全智能孔內(nèi)電視對預裂孔進行了鉆孔窺視觀測,充分保障了工程技術(shù)效果與現(xiàn)場施工作業(yè)安全。
彬長礦業(yè)公司總工程師原德勝表示,陜西煤業(yè)化工技術(shù)研究院煤炭所開展的高壓水力預裂技術(shù)具有綠色環(huán)保、安全性好、可操作性強、預裂效果突出等特點,作為沖擊礦壓災(zāi)害防治的一種方法,為礦井沖擊礦壓災(zāi)害解危提供了新的技術(shù)支持,科技創(chuàng)新助力全面治災(zāi)模式,提升礦井精準治災(zāi)水平,并指出,彬長礦業(yè)全力支持該技術(shù)在彬長礦區(qū)下屬5對礦井大力推廣應(yīng)用。
7月23日,國家煤礦安全監(jiān)察局黨組成員、副局長桂來保一行6人到彬長礦業(yè)公司孟村礦井下調(diào)研時,重點檢查了礦井沖擊地壓防治工作開展情況,仔細詢問并現(xiàn)場查看了高壓水力預裂、深孔爆破法、液態(tài)二氧化碳預裂法等沖擊地壓防治措施落實情況。桂來?,F(xiàn)場強調(diào),要牢固樹立“沖擊地壓事故可防可控”的觀念,堅持問題導向、科學施策,強化源頭管理,完善措施,進一步推進落實《煤礦安全規(guī)程》《防治煤礦沖擊地壓細則》等規(guī)章標準規(guī)定,采取有力措施防范遏制煤礦沖擊地壓事故。
近期,現(xiàn)代煤炭開采技術(shù)研究所與小莊煤礦合作,積極開展高壓水力預裂技術(shù)解決端頭頂煤可放性難題,已得到井下6000m鉆孔量的工程技術(shù)實施申請指示。