[发明专利]坚硬顶板梳状长钻孔分段压裂巷道变形源头治理方法

权利要求书

1.一种坚硬顶板梳状长钻孔分段压裂巷道变形源头治理方法，其特征在于：包括S1：压裂钻孔平面位置和压裂钻孔剖面位置的选定；

S101：将压裂钻孔平面布置于临近工作面的应力升高区域；

S102：根据研究区岩层力学特征，利用关键层判识理论以识别治理区域关键坚硬岩层分布位置，结合井下实际跟踪监测的顶板悬顶情况和垮落特征，确定钻孔布置剖面参数以获得压裂钻孔剖面位置；

S2：主孔施工：

S201：根据治理巷道岩性剖面分布、力学特征、地应力特征的地质信息，将钻孔布置于S1中的压裂钻孔平面位置和压裂钻孔剖面位置；

S202：利用定向钻孔施工装备和地质信息，通过随钻测量和孔底马达钻进施工调参系统，获取钻孔三维空间轨迹信息，精准控制钻孔位于目标层位；

S3：主孔第一段压裂：

将压裂工具串通过定向钻机输送至主孔第一段压裂的设计位置，采用两个封隔器坐封的双封单卡工艺进行压裂施工；

S4：第一分支孔钻探施工：

S401：根据施工区域压裂裂缝延展半径r，确定分支点间距为2r，并计算单孔开分支数目S/2r，其中，S为钻孔可压裂段长；

S402：输送定向钻进成套工具至孔内的第一分支施工位置；

S403：利用计算机远程监测和显示系统掌握和调整钻孔轨迹；

S404：第一分支孔的施工采用“后退式”工艺以及钻进方法采用侧钻分支法；依据分支设计参数，通过随钻测量和孔底马达调整系统钻遇直接顶岩层，终孔；

S5：第一分支孔压裂施工；

将压裂工具串通过定向钻机输送至第一分支施工位置，采用双封单卡工艺进行压裂施工；压裂施工完成后，卸压排水，退出所有工具串；

S6：主孔第二段压裂；

将压裂工具串通过定向钻机输送至主孔第二段压裂的设计位置，采用两个封隔器坐封的双封单卡工艺进行压裂施工；压裂施工完成后，卸压排水，退出所有工具串；

S7：第二分支孔钻探及压裂施工；

按照S4对第二分支施工位置钻探施工，按照S5对第二分支施工位置压裂施工；

S8：按照S6和S7进行施工，直至主孔的所有设计位置完成压裂施工以及所有分支施工位置完成钻探施工和压裂施工，最后退出孔内所有工具。

2.根据权利要求1所述的坚硬顶板梳状长钻孔分段压裂巷道变形源头治理方法，其特征在于：所述封隔器为膨胀坐封器。

3.根据权利要求1所述的坚硬顶板梳状长钻孔分段压裂巷道变形源头治理方法，其特征在于：主孔进行超前回采600m以上的定向长钻孔一次成孔。

4.根据权利要求1所述的坚硬顶板梳状长钻孔分段压裂巷道变形源头治理方法，其特征在于：分支孔的数量为8-12个。

5.根据权利要求1所述的坚硬顶板梳状长钻孔分段压裂巷道变形源头治理方法，其特征在于：定向钻孔施工装备结合井底罗盘电视监视器和综合计算机远程监测系统，以实现钻孔轨迹的精准控制。