掘进巷道过断层破碎带支护实践研究

随着我国煤炭产量的不断增长和资源开采深度的增加,巷道掘进已成为制约矿井生产能力提高、成本增加和安全生产的主要因素之一。近年来,在掘进过程中遇到断层破碎带的情况越来越多,严重制约着巷道掘进速度,因此做好掘进巷道过断层破碎带的支护工作非常关键。基于此,本文结合某煤矿巷道开采工作展开分析,对本次巷道过断层破碎带的支护工作要点进行探索,保证工作面开采工作的安全进行,同时为后续类似工作的顺利开展提供参考。

断裂破碎带输导天然气能力定量评价方法

断裂输导天然气能力的强弱主要取决于其内破碎带岩石的渗透率大小，渗透率越大，断裂输导天然气能力越强；反之则越弱。据此建立了1种断裂输导天然气能力的定量评价方法，其原理是首先利用岩石破坏前后压实成岩作用的压力变化研究断裂破碎使岩石渗透率增大系数，再由未破碎岩石渗透率与断裂破碎使岩石渗透率增大系数求取断裂破碎带岩石的渗透率，最后利用断裂破碎带岩石渗透率对其输导天然气能力进行评价。该评价方法在我国大中型气田断裂输导天然气能力评价中的应用结果表明，断裂输导天然气能力与气田储量丰度成正比，符合天然气运移和聚集规律，用于定量评价断裂输导能力是可行的。

断层破碎带岩巷分步联合支护技术

以顾桥矿断层为例,探索断层破碎带岩巷分步联合支护技术.顾桥矿南翼胶带机大巷掘进过程中遇断层破碎带,高地应力环境引起软弱破碎围岩体加速蠕变,造成原支护方案失效.分析构造带附近巷道围岩控制的难点及其支护机制,对顾桥矿南翼胶带机大巷掘进过断层破碎带支护优化方案,提出采用分步联合支护设计理念,基于西原体流变模型,确定了合理二次支护时机;最终顺利通过了断层破碎带,并取得了理想的支护效果.针对构造带附近巷道支护,提高围岩的完整性对巷道围岩的控制至关重要,支护过程中的适度让压,可使各种支护手段在时间和空间上有效结合,最终充分发挥并提高围岩的自身承载能力.

苏仁诺尔断裂遗留渗漏通道垂向封闭形成时期及研究意义

为了研究苏仁诺尔断裂遗留渗漏通道垂向封闭性形成时期,对其静止后遗留的渗漏通道类型及特征进行了研究,认为断裂停止活动后主要存在未完全闭合的倾斜裂缝、垂直裂缝和破碎带3种渗漏通道。在断裂遗留渗漏通道封闭机理分析的基础上,研究其垂向封闭性形成时期确定方法得到:可通过裂缝面压力等于泥岩塑性极限时期确定未完全闭合倾斜裂缝垂向封闭性形成时期;可通过SiO2和CaCO3形成第一个沉淀带时期确定垂直裂缝垂向封闭性形成时期;可利用油气通过断裂渗滤运移速度等于零或SiO2和CaCO3形成第一个沉淀带时期确定破碎带垂向封闭性形成时期。通过苏仁诺尔断裂不同遗留渗漏通道垂向封闭性形成时期与南一段源岩大量排烃期关系得到,未完全闭合倾斜裂缝和破碎带在青元岗组沉积时期断裂停止活动后马上形成垂向封闭,早于南一段源岩的大量排烃期,有利于油气在南二段聚集与保存。苏仁诺尔断裂西南部和东北部垂直裂缝分别于古近纪早期、新近世末期—现今形成垂向封闭性,均晚于南一段源岩大量排烃期,不利于油气在南二段中的聚集与保存。

抗240℃高密度复合有机盐钻井液在翼探1井的应用

翼探1井是中油股份公司在青海油田柴达木盆地柴西北区南翼山构造较高部位部署的一口重点风险探井,设计井深6500 m,完钻井深6194.22 m,目的层E31、E1+2、基岩。钻探目的是探索南翼山构造E31和基岩含油气性,为下一步研究和勘探部署提供依据。南翼山地区E1+2下部地层以前无钻井史,钻遇地层条件复杂,高陡构造,存在3条断裂带、破碎带和膏泥岩。其E32、E31、E1+2地层裂缝发育,易漏易涌,多层高压盐水伴CO2酸性气体,盐水中Cl-含量达235000 mg/L,CO2侵地面监测浓度高达75%以上,钻井液密度高达2.32 g/cm3,且存在多套硬脆性碳质泥岩破碎地层,极易发生垮塌掉块、井斜。该区域显示异常高温,因为测井公司高温仪器受限,无法实测井底温度,该区地温梯度在(3.80~4.30)℃/100 m之间,以及钻井液出口实测温度达到102℃,钻井液维护处理量达到井眼容积的10倍以上,从以上资料计算,以及钻井液材料与体系循环稳定周期等综合分析,预测该井井底温度在235~266℃之间,给钻井液工作提出了严峻挑战。为解决超高温、高密度、井壁稳定、酸性气体污染、窄窗口漏失等技术难题,优选采用了渤海钻探泥浆技术服务分公司的发明专利技术,即抗240℃高温的高密度复合有机盐钻井液。在此技术基础上,结合井下地质、工程实际情况,施工现场对配方进行了优化调整,引入抗240℃高温的滤失控制材料,引入刚性和塑性材料组配的随钻锲入封堵防漏材料,以及纳米类化学吸附护壁防塌材料,并提供良好的“非氧还原”钻井液环境,通过精心施工,取得了较好效果。全井施工顺利,钻井液高温流变性良好,高温高压滤失量控制在12 mL以内,较好地解决了高温流变性、沉降稳定性、漏失、破碎性地层垮塌、酸性气体污染等一系列钻井液技术难题。

基于机器视觉的输送带破损检测算法

针对矿用输送带运行过程中容易出现表面损伤的工程背景,利用机器视觉技术法,提出了一种基于多结构元素的改进抗噪形态学输送带破损检测算法.该算法通过引入矢量边缘检测法和多结构元素相结合的方法,能够有效地检测破损的灰度图像边缘,且具有良好的抗噪性能.实验结果验证了该检测方法的有效性.

霞浦隧道穿过富水破碎F1断层的综合治理措施

霞浦隧道F1断层富水而破碎,施工中发生塌方和涌水的可能性很大。对此采用超前地质探查、超前预注浆阻水、加设大管棚、加强初期支护、加固圈3m全断面径向注浆、加强防、排水等一系列综合治理措施,成功地通过了F1断层。施工经验可供同类工程参考。