一种煤矿地面压裂坚硬顶板工艺选取方法技术

本发明专利技术涉及采用地面压裂技术对坚硬顶板进行压裂时的压裂工艺选取方法，具体为一种煤矿地面压裂坚硬顶板工艺选取方法，解决目前缺乏煤矿坚硬顶板地面压裂工艺选取的方法。步骤为：一、标记压裂目标层的三向应力；二、根据水平井布置方位与工作面开采方向，标记两种不同的水平井布置方式；三、测试压裂目标层三向应力分布状态；四、根据三向应力分布状态，结合压裂井自身布置特征，确定合理的压裂方式；五、根据压裂井选取结果，在地面布置压裂井进行压裂。本方法全面、可靠、灵活性强，具有广泛的应用前景。

A Method of Selecting Hard Roof Technology for Surface Fracturing in Coal Mines

The invention relates to a method for selecting the fracturing technology when using surface fracturing technology to fracturing hard roof, in particular to a method for selecting the technology of coal mine surface fracturing hard roof, which solves the lack of the method for selecting the technology of coal mine hard roof surface fracturing at present. The steps are as follows: 1. Marking the three-dimensional stress of fracturing target layer; 2. Marking two different horizontal well layout modes according to the orientation of horizontal well layout and mining direction of working face; 3. Testing the three-dimensional stress distribution state of fracturing target layer; 4. Determining the reasonable fracturing mode according to the three-dimensional stress distribution state and the characteristics of fracturing well layout; 5. Selecting the fracturing well according to the fracturing well layout characteristics; As a result, fracturing wells are arranged on the ground for fracturing. This method is comprehensive, reliable, flexible and has a wide application prospect.

【技术实现步骤摘要】
一种煤矿地面压裂坚硬顶板工艺选取方法
本专利技术属于地面压裂的方法对煤层上覆坚硬顶板进行压裂控制，具体是一种煤矿地面压裂坚硬顶板工艺选取方法。
技术介绍
煤层地下开采，岩层控制是核心，尤其对于坚硬顶板，因其强度大，破断步距广，坚硬顶板大面积破断易造成采场强矿压显现，甚至带来暴风灾害，是顶板控制的一大难点。目前对于坚硬顶板的控制，常在井下采用水力压裂或爆破等控制技术手段，但受井下施工环境及钻孔长度等施工条件的制约，一般仅是在工作面两侧巷道内对顶板实施弱化，弱化范围局限于煤层上方50m，控制效果有限。为此，针对目前控制技术的局限性，可以创新采用地面压裂的方法，即通过地面压裂装备，自地表向下打压裂钻孔对顶板实施压裂。根据压裂井的布置方法，地面压裂坚硬顶板可以采用垂直井、水平井压裂两种方式，其中采用垂直井压裂成本相对较低；地面压裂时，压裂裂缝扩展形式与地层三向应力息息相关，因此，不同的压裂井布置方式、岩层不同三向应力条件下，裂缝扩展效果随之不同，压裂效果随之受到影响。所以，应根据岩层应力状态、压裂需求，选择合适的压裂井布置方式，尽最大程度满足坚硬顶板压裂需求，并尽可能降低地面压裂成本。专利技本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种煤矿地面压裂坚硬顶板工艺选取方法，其特征在于：包括以下步骤，a.记压裂目标层三向应力，平行于工作面开采方向应力为σh，垂直于工作面开采方向应力为σH，垂直方向应力为σv；b.地面压裂可以采用垂直井和水平井两种压裂方式，其中水平井压裂又包含两种布置方式，记水平井水平段平行于工作面开采方向的布置方式为水平井压裂方式①，水平井水平段垂直于工作面开采方向的布置方式为水平井压裂方式②；c.采用地应力测试装置对压裂目标层三向应力状态进行测试分析；当σH＞σh＞σv时，采用水平井压裂方式①进行压裂，当σH＞σv＞σh时，采用垂直井或水平井压裂方式①或水平井压裂方式②均可进行压裂，此时比较三种压裂井成...

【技术特征摘要】
1.一种煤矿地面压裂坚硬顶板工艺选取方法，其特征在于：包括以下步骤，a.记压裂目标层三向应力，平行于工作面开采方向应力为σh，垂直于工作面开采方向应力为σH，垂直方向应力为σv；b.地面压裂可以采用垂直井和水平井两种压裂方式，其中水平井压裂又包含两种布置方式，记水平井水平段平行于工作面开采方向的布置方式为水平井压裂方式①，水平井水平段垂直于工作面开采方向的布置方式为水平井压裂方式②；c.采用地应力测试...

【专利技术属性】
技术研发人员：高瑞，于斌，孟祥斌，匡铁军，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：山西,14