坚硬厚顶板岩层定向长钻孔水力压裂防冲技术及应用
赵善坤1
王炳钦1
苏振国2
李少刚2
史月1
桑辛成3
刘安4
韩伟歌5
1.煤炭科学研究总院,北京 100013;煤炭科学技术研究院有限公司,北京 100013;煤矿灾害防控全国重点实验室,北京 1000132.煤炭科学技术研究院有限公司,北京 100013;煤矿灾害防控全国重点实验室,北京 1000133.陕西永陇能源开发建设有限责任公司 崔木煤矿,陕西 宝鸡 7210004.陕西省一八六煤田地质有限公司,陕西 西安 7100755.道路与铁道工程安全保障省部共建教育部重点实验室(石家庄铁道大学),河北 石家庄 050000
摘要：随着陕蒙地区煤炭资源的大量开发,冲击地压逐渐成为影响煤矿安全生产的重要问题,针对冲击地压煤层硬厚顶板卸压防冲难题,以某矿 23301 工作面为工程背景,采用ABAQUS数值模拟软件对定向长钻孔水力压裂工艺进行模拟研究.模拟结果表明:裂缝主要朝射孔方向拓展,在压裂层周围产生密集缝网且随拓展半径的增大有生成单一主裂缝的趋势,证明了压裂作业能有效实现顶板卸压目的.于该矿 23301 工作面进行了定向长钻孔分段压裂防冲应用,依据关键层理论确定目标层位并设计了顶板高-低位布孔方案,聚焦于 2-1 孔结果探讨了压裂效果.应用结果表明:裂缝以水平缝为主且缝网形态复杂的特点,压裂期间注液压力曲线在裂缝拓展区间呈锯齿状波动且拓展充分持续,压裂作业显著降低回采期间的巷道变形量,实现了工作面的安全高效回采.
关键词：冲击地压厚硬顶板数值模拟水力压裂卸压效果
分类号：TD324(矿山压力与支护)
资助基金：天地科技创新创业资金专项资助项目(2023-TD-ZD001-004)天地科技创新创业资金专项资助项目(2024-TD-ZD010-01)
论文发表日期：2024-12-20
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：12( 10-21 )
英文信息