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申请/专利权人：华能煤炭技术研究有限公司;华能庆阳煤电有限责任公司;华能庆阳煤电有限责任公司核桃峪煤矿

摘要：本发明的一种地面与井下对接钻孔分段压裂治理坚硬顶板的方法，包括以下步骤：步骤一、确定压裂层；步骤二、施工定向长钻孔；步骤三、封固煤矿井下定向长钻孔的造斜段；步骤四、在地面施工定向井与煤矿井下长钻孔对接；步骤五、从地面向定向井下入套管，套管下延伸到定向长钻孔的水平段内；步骤六、封固定向井和定向长钻孔的水平段；步骤七、选取最佳压裂段间距；步骤八、根据最佳压裂段间距，采用连续油管底封拖动分段压裂方式，实施分段压裂。本发明结合水力压裂数值模拟方法和采矿应力数值模拟方法，优化设计最佳压裂段间距，既能保证裂缝不发生明显干扰，又能保证压裂后的顶板卸压效果，同时提高了裂缝延伸长度及单一钻孔压裂影响范围；采用连续油管压裂方式，降低成本。

主权项：1.一种地面与井下对接钻孔分段压裂治理坚硬顶板的方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一、根据矿井地质综合柱状图和关键层理论，确定压裂层位；步骤二、在煤矿井下向压裂层施工定向长钻孔：计算机计算钻孔的最小弯曲曲率，确定钻孔轨迹，按照钻孔轨迹从煤矿井下向压裂层施工定向长钻孔，进入压裂层，定向长钻孔包括造斜段和水平段；步骤三、从煤矿井下注水泥封固煤矿井下定向长钻孔的造斜段；步骤四、在地面施工定向井，定向井与定向长钻孔的水平段起始位置对接贯通；步骤五、从地面向定向井下入套管，套管下入定向井井底，并延伸到定向长钻孔的水平段内；步骤六、从定向井的井口向套管和井壁之间灌注水泥，封固定向井；步骤七、选取最佳压裂段间距：步骤701：建立地质模型，定义地质模型的几何参数，几何参数包括岩石力学参数、地应力参数和压裂间距di，di表示地质模型第i次压裂的压裂间距，1≤i≤n，n为正整数；使用有限元软件对地质模型进行水力压裂数值模拟，水力压裂后，计算地质模型的裂缝偏转角θi，若θi≤10°，则选择该几何参数对应的地质模型为分析模型，θi表示地质模型第i次压裂的裂缝偏转角；步骤702：使用有限差分软件，对分析模型进行采矿应力数值模拟，输出在压裂间距不同的情况下的超前支承压力峰值，得到超前支承压力峰值集合W，对超前支承压力峰值集合W从大到小排序，L1的取值为集合W中第一位超前支承压力峰值对应的压裂间距；步骤703：若L1≤L0，则选取L1为最佳压裂段间距，进入步骤八；否则进入步骤704,L0表示工作面液压支架支护强度下的最大基本顶悬顶长度；步骤704：对L1重新赋值，L1的取值为集合W中下一位超前支承压力峰值对应的压裂间距，返回步骤703；步骤八、根据最佳压裂段间距，采用连续油管底封拖动分段压裂方式，从地面对定向长钻孔的水平段实施分段压裂。

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