坚硬顶板分段压裂弱化解危技术及应用
单永泉1
高登彦2
陈建华1
1.国家能源集团神东煤炭集团有限责任公司,陕西 神木 7193152.国家能源集团神东煤炭集团有限责任公司,陕西 神木 719315;中国矿业大学 矿业工程学院,江苏 徐州 221116
摘要：针对神东矿区布尔台煤矿坚硬顶板诱发动压灾害治理难题,建立了坚硬岩层压裂缝扩展方程,揭示了坚硬顶板强矿压分段水力压裂超前弱化机理;采用三维裂缝数值模拟对坚硬顶板分段压裂裂缝形成规律进行分析,确定了布尔台煤矿 42108 工作面顶板压裂钻孔布置方式,并在神东布尔台煤矿典型的工作面开展了工程应用.应用结果表明:压裂弱化影响范围为沿工作面走向上距切眼 150～450 m,沿工作面倾向上距切眼 50～280 m;压裂裂缝空间分布中条带状异常 11 个,压裂裂缝方向多处于 36°～54°与地层最大主应力方向(NE55°～NE77°)近平行;压裂裂缝延展半径增大,垂向上裂缝高度变化不明显,裂缝宽度有微弱降低;压裂段间距越大,压裂裂缝影响半径越小,压裂裂缝影响半径由 27 m增大至 35 m,最大降幅达 2.85 m,沿钻孔方向裂缝发育半径由 15.2 m降低为 12.8 m;在进入压裂段后,周期来压的最高值和平均值分别降低了约 15.3%和约 9.6%,周期来压的步距平均缩短了约 8.1%.工程实践表明:坚硬顶板超前分段水力压裂,有效减弱了矿压显现强度,实现了坚硬顶板动力灾害的弱化解危.
关键词：坚硬顶板动力灾害超前弱化分段水力压裂顶级弱化
分类号：TD327.2(矿山压力与支护)
资助基金：国家自然科学基金(52004203)
论文发表日期：2025-03-20
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：11( 177-187 )
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