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龙图腾网获悉中煤科工西安研究院(集团)有限公司申请的专利一种地面T型分支水平井坚硬顶板矿压灾害治理方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN118815475B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-11发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202410934809.5，技术领域涉及：E21C41/18；该发明授权一种地面T型分支水平井坚硬顶板矿压灾害治理方法是由姜在炳;张杰;刘修刚;莫海涛;张迎接;张晶设计研发完成，并于2024-07-12向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种地面T型分支水平井坚硬顶板矿压灾害治理方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种地面T型分支水平井坚硬顶板矿压灾害治理方法，首先钻取二开孔身结构直井下套管、依靠斜向器分别钻取下套管的分支水平孔a、分支水平孔b；然后依次实施分支水平孔a、分支水平孔b分段射孔水力压裂、直井的射孔压裂施工，最终形成复杂的水力裂缝网格。本发明方法所形成的水力裂缝网格能高效实现煤层回采工作面上覆顶板坚硬关键岩层矿压灾害的超前治理，以预防煤层工作面回采期间上覆顶板坚硬岩层强矿压灾害显现，保障煤矿采掘接续工作有序进行以及煤矿高效生产。

本发明授权一种地面T型分支水平井坚硬顶板矿压灾害治理方法在权利要求书中公布了：1.一种地面T型分支水平井坚硬顶板矿压灾害治理方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1，确定煤层回采工作面3上覆主关键岩层2，精准确定煤层回采工作面3及其上覆的主关键岩层2之间的垂向间距、二者距离地面1的距离； 步骤2，利用测点放样仪器测量煤层回采工作面3边界四角点的大地坐标，根据所测量的煤层回采工作面3边界四角点的大地坐标数据计算煤层回采工作面3中心点A4的大地坐标，利用测点放样仪器精准圈定出中心点A4正上方投影于地面1的坐标点B5的位置，确定该坐标点B5作为待钻取直井的井口位置； 步骤3，基于步骤1所获取的煤层回采工作面3、主关键岩层2距离地面1的垂向距离参数，在步骤2确定的坐标点B5位置钻取一口直井，该直井为二开孔身结构；一开钻进至稳定基岩5~10m，下入一开套管6，纯水泥浆固井；二开钻进深度至主关键岩层2以下，下入二开套管7，纯水泥浆固井； 步骤4，在步骤3所钻取的直井内下入斜向器用于分支水平孔侧钻，然后下入Φ171.5mm钻头钻具组合，在二开套管7上的侧钻点a9侧钻开分支水平孔a11，分支水平孔a11水平段着陆点10位于主关键岩层2内，该分支水平孔a11水平段钻进深度至主关键岩层2的走向右边界端部位置；分支水平孔a11的侧钻点a9以下5~10m段下入承压碱性可溶式桥塞8； 步骤5，实施步骤4所钻取的分支水平孔a11的下套管及固井作业：分支水平孔a11内下入套管及管串，下入孔内的套管及管串从上到下依次为：Φ89mm钻杆21、丢手工具20、1根Φ139.7mm分支水平孔短套管19、分级箍13、Φ139.7mm分支水平孔套管12；将上述管串下入至分支水平孔a11内距离孔底端1~2m，用于固井水泥浆正常循环，分支水平孔短套管19下放深度至分支水平孔a11的侧钻点a9处；上述管串下入至设计孔深位置后，进行纯水泥浆固井作业；固井侯凝结束后，地面1打开钻杆21内环孔下入钢球，待钢球下入至丢手工具20处时，往钻杆内注入高压清水，此时丢手工具20处压力瞬间增大，使得丢手工具20与分支水平孔短套管19分离，在地面1起出钻杆21，下入Φ120mm的PDC钻头钻进磨铣分级箍13内部结构，使整个分支水平孔a11内部畅通，然后位于分支水平孔a11侧钻点a9处下入分支水平孔孔口碱性可溶式密封桥塞14，实现暂堵分支水平孔a11； 步骤6，基于步骤3所钻取的直井内首先下入斜向器用于分支水平孔侧钻，然后下入Φ171.5mm钻头钻具组合，在二开套管7上的侧钻点b15侧钻开分支水平孔b16，侧钻点b15位于侧钻点a9上部，分支水平孔b16水平段着陆点位于主关键岩层2内，该分支水平孔b16水平段钻进深度至主关键岩层2的走向左边界端部位置； 步骤7，实施上述步骤6所钻取的分支水平孔b16的下套管及固井作业，其实现过程与步骤5相同，最终实现桥塞14暂堵分支水平孔b16； 步骤8，下入Φ89mm光钻杆钻具组合至侧钻点b15上端1~3m，在地面1将泥浆泵排量调至最大排量，向井底注入高流速的碱性循环液体冲刷及清洗干净沉积于起密封暂堵作用碱性可溶式桥塞8和桥塞14处的钻屑，同时使快速溶解直井、分支水平孔a11、分支水平孔b16处的碱性可溶式桥塞8和桥塞14，进而使得直井、分支水平孔a11、分支水平孔b16畅通； 步骤9，依次实施分支水平孔a11分段射孔水力压裂、分支水平孔b16分段射孔水力压裂、直井的射孔压裂施工，形成大量的水力裂缝22，两个分支水平孔及直井的射孔压裂所形成的水力裂缝22能高效实现煤层回采工作面上覆顶板坚硬主关键岩层2强矿压灾害治理； 所述步骤9实施分支水平孔a11、分支水平孔b16分段射孔水力压裂时，利用斜向器使得压裂工具串重新进入分支水平孔a11与分支水平孔b16中进行分段水力压裂施工； 压裂工具串进入分支水平孔a11过程：首先下入斜向器至侧钻点a9处，斜向器下至侧钻点a9处时其斜坡端面处于任意方位上，然后下入压裂工具串至斜向器底部，位于地面1缓慢转动斜向器，待缓慢转动的斜向器转动至侧钻点a9方位时，压裂工具串进入分支水平孔a11中，压裂工具串进入分支水平孔a11后，继续下入压裂工具串至分支水平孔a11底部，然后采用后退式分段射孔水力压裂，最终形成大量的水力裂缝22； 所述分支水平孔b16中压裂工具串的下入与分支水平孔a11相同，压裂工具串进入分支水平孔b16后，继续下入压裂工具串至分支水平孔b16底部，然后采用后退式分段射孔水力压裂，最终形成大量的水力裂缝22；水力裂缝22能够有效起到卸压作用，进而达到矿压灾害治理的目的； 所述分支水平孔a11、分支水平孔b16的着陆点10在水平投影上至同等深度直井段长存在主关键岩层2的矿压灾害治理的盲区18，该盲区18通过实施直井的射孔压裂进行治理；实施直井的射孔压裂包括：下入压裂工具串至主关键岩层2的直井段内进行直井段内射孔压裂施工所形成的水力裂缝22能有效治理两个分支水平孔分段水力压裂无法治理的盲区18。

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