留巷巷道定向水力压裂卸压机理及试验
李武军1
付玉凯2
王涛2
张占涛2
1.山西长平煤业有限责任公司生产管理部,山西高平,0480002.中国煤炭科工集团有限公司,北京 100013;天地科技股份有限公司开采设计事业部,北京 100013;煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室,北京 100013
摘要：煤柱上部应力是留巷巷道强烈变形的力源,对于变形严重的留巷巷道围岩控制,采用传统爆破卸压技术存在安全风险较高、污染环境、围岩破坏严重等问题.针对上述问题,提出了留巷巷道定向水力压裂卸压机理,即通过水力裂缝的扩展在顶板岩层中产生弱结构面,降低顶板岩石的整体强度,在采动应力作用下,使弱化后的坚硬顶板及时破断垮落,降低留巷巷道应力水平.以山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司长平煤矿4312综采工作面为试验地点,确定了定向水力压裂钻孔方案及钻孔布置参数.压裂结果显示:横向切槽深度达5 mm,切槽效果良好;进行分段逐次压裂时,随着压裂处距钻孔孔口距离的增加,裂缝扩展所需压力相应增大.对留巷巷道压裂段和未压裂段进行了表面位移、煤柱应力监测,监测结果表明:留巷巷道变形主要以两帮变形为主,压裂段两帮和顶底板平均移近量比未压裂时分别降低约40.79％和69.80％;未压裂段的煤柱应力在接近工作面时出现峰值点,而压裂段的煤柱应力在距离工作面切眼后方200 m左右出现峰值点,定向水力压裂转移了煤柱上部应力峰值位置.
关键词：留巷巷道围岩控制定向水力压裂卸压机理煤柱应力
分类号：TD322.5(矿山压力与支护)
资助基金：国家自然科学基金(2018MS021)
论文发表日期：2019-01-01
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：6( 74-79 )
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