[发明专利]一种L型地面水平井分段压裂防治冲击地压的方法

说明书

本发明公开的一种L型地面水平井分段压裂防治冲击地压的方法，包括以下步骤：确定压裂层位及压裂间距；在地面施工L型水平井立井段，并嵌入套筒固定井壁；在设计点A处开始造斜并延伸至压裂层位，待钻进至水平方向时开始施工1#井水平段；采用后退式压裂1#井水平段；将1#井的造斜段进行封堵，随后延伸立井，在设计点A以下不小于10m的位置开始反方向造斜并延伸至压裂层位，待钻进至水平方向时开始施工2#井水平段；采用后退式压裂2#井水平段。本发明通过对采煤工作面上覆坚硬难垮岩层进行高压水力分段压裂，使其规则垮落从而避免该岩层大面积悬顶突然跨落诱发采煤工作面冲击地压，实现矿井安全高效开采。

技术领域

本发明属于采煤工作面冲击灾害防治方法技术领域，具体涉及一种L型地面水平井分段压裂防治冲击地压的方法。

背景技术

冲击地压作为深部矿井煤炭开采面临的主要灾害之一，近几年在国内已愈演愈烈，对矿井、人员造成了不可估量的损失。据统计深部矿井采煤工作面顶板型冲击地压占采煤工作面冲击地压事故的四分之三以上，而采煤工作面顶板型冲击地压的主要诱发因素为煤层顶板上方坚硬厚岩层大面积悬顶突然跨落产生大的动载，叠加工作面的高静载诱发采煤工作面冲击地压，因而如何避免采煤工作面坚硬顶板大面积悬顶成为解决顶板型冲击地压的主要研究方向。

发明内容

本发明的目的在于提供一种L型地面水平井分段压裂防治冲击地压的方法，解决了现有采煤工作面坚硬顶板大面积悬顶突然跨落诱发采煤工作面冲击地压的问题。

本发明所采用的技术方案是：一种L型地面水平井分段压裂防治冲击地压的方法，包括以下步骤：

步骤1、确定压裂层位及压裂间距；

步骤2、在地面施工L型水平井立井段，并嵌入套筒固定井壁；

步骤3、在设计点A处开始造斜并延伸至压裂层位，待钻进至水平方向时开始施工1#井水平段；

步骤4、采用后退式压裂1#井水平段；

步骤5、1#井水平段压裂完成后，将1#井的造斜段进行封堵，随后延伸立井，在设计点A以下不小于10m的位置开始反方向造斜并延伸至压裂层位，待钻进至水平方向时开始施工2#井水平段；

步骤6、采用后退式压裂2#井水平段。

本发明的特点还在于，

步骤1中根据矿井地质综合柱状图、相邻工作面“三带观测”、理论计算及数值模拟确定采煤工作面的关键层，根据矿井地质综合柱状图、微震事件及震源位置确定直接跨落层，之后选取关键层与直接垮落层之间的岩层确定为压裂层位。

步骤1中根据微震事件数量及工作面液压支架工作阻力确定采煤工作面煤层顶板上方岩层的垮落步距，压裂间距确定为垮落步距的1/2～1/3。

步骤4具体包括以下步骤：

步骤4.1、在压裂位置采用射孔弹对孔壁周围射出4～6个簇射孔；

步骤4.2、在簇射孔前后20～50m范围内布置2个桥塞进行封堵；

步骤4.3、在2个桥塞中注入高压水，高压水通过射孔进行360度压裂；

步骤4.4、压裂完一段后，在下一压裂位置重复步骤4.1～4.3，直至压裂完1#井水平段。

2#井水平段与1#井水平段的后退式压裂方式相同。

本发明的有益效果是：本发明一种L型地面水平井分段压裂防治冲击地压的方法，通过对采煤工作面上覆坚硬难垮岩层进行高压水力分段压裂，使其规则垮落从而避免该岩层大面积悬顶突然跨落诱发采煤工作面冲击地压，实现矿井安全高效开采。

附图说明