近日,科创中心对其主持完成的3个项目开展了科技成果鉴定,其中“榆神矿区特厚稳定顶板区域压裂关键技术研究及应用”和“榆神矿区多层厚硬顶板精准压裂技术与装备研究及应用”获评国际领先水平,“孤岛工作面厚硬顶板地面压裂成套技术装备研究及应用”获评国际先进水平。
“榆神矿区特厚稳定顶板区域压裂关键技术研究及应用”项目提出了煤矿井下高精度定向快速钻进及井下深孔磨料射流与分段压裂联做工艺,研制了小直径硬岩旋锤振冲式孔底螺杆马达工具、高精度井下随钻轨迹测量系统等设备;研制可适用于榆神矿区地层条件的阴离子高粘压裂液和抗盐低粘压裂液;开发了压裂信号精准识别与地面微震实时监测技术;提出了顶板压裂靶向层位确定和压裂卸压效果评估技术方法。项目形成了井下多层厚硬顶板精准压裂技术体系,有效提高了压裂定位准确性和钻压施工作业效率,成果应用于榆神矿区曹家滩煤矿,取得了良好的经济效益。
“榆神矿区多层厚硬顶板精准压裂技术与装备研究及应用”项目针对榆神矿区浅埋深坚硬顶板难垮的特点,研究了定向钻孔方位和三维地应力场下水力裂缝三维扩展规律,分析了煤矿坚硬顶板的破断力源,揭示了水力压裂对坚硬顶板的弱化卸压机理,即降低能量储存、增加能量耗散、顶板空间结构调控。项目成果在榆神矿区曹家滩煤矿推广应用,平均来压步距降低至16.12m(里程2100~1100m),整体降幅达35.64%,来压期间工作面支架立柱平均和最大下缩量均值分别降低至357.89mm和746.32mm,降幅达21.19%和15.11%,压裂区支架额定工作阻力的利用效率相对增大,支架额定工作阻力富裕系数得到提升。
“孤岛工作面厚硬顶板地面压裂成套技术装备研究及应用”项目提出了一套采用连续油管喷砂射孔水力压裂工艺弱化煤层厚硬顶板的方法,开发了适用于此工艺的成套压裂装备;建立了基于连续小波变换的压裂曲线实时分析模型,实现了对不同事件所导致的瞬时能量尖峰的实时识别;基于微地震信号滤波与数据实时处理系统,开发了三维水力裂缝微地震实时监测技术,通过定位矫正方法实现了小能量微震事件快速精准定位。项目成功对孤岛工作面顶板实施了地面超前分段致裂,预计解放煤炭资源102万吨,预计新增产值81000万元,该工程作为安徽省首例孤岛工作面顶板地面压裂项目,被国资委网站、学习强国、澎湃新闻等媒体报道,创造了显著的社会与经济效益。