磨砂射流轴向切顶压裂工艺研发及应用
夏永学
张晨阳
杜涛涛
周金龙
孙如达
陆闯
潘俊锋
中煤科工开采研究院有限公司,北京 100013;天地科技股份有限公司开采设计事业部,北京 100013
摘要：厚硬顶板大面积悬顶是诱发冲击地压的重要原因之一,针对顶板深孔爆破和常规水力压裂存在的不足,开发了磨砂射流轴向切顶技术.该技术通过在巷道顶板钻孔内实施预制轴向裂缝、定向水力压裂等工序,使巷道走向和倾向方向上均形成最有利于顶板垮落的人造裂缝网,以实现最佳卸压效果.现场应用表明,实施磨砂射流轴向切顶后,目标岩层电磁波吸收系数增强,顶板裂隙明显增加;工作面回采期间,压裂影响区域的支架支撑力在增加,支架主要受力模式从降阻型和恒阻型转变为增阻型,微震能量释放更平稳,有效降低了冲击地压发生风险.在此基础上,分析了磨砂射流轴向切顶卸压防冲机理,即轴向切顶使工作面端头附近形成预制的轴向裂缝,工作面回采期间,顶板沿预制裂缝定向切落,降低了顶板弯曲弹性能转化为巷道围岩压缩弹性能的基础静载Ej和顶板突然断裂产生的强烈附加动载Ed,使巷道围岩不具备冲击启动的载荷条件.
关键词：冲击地压水射流坚硬顶板轴向切顶卸压效果
分类号：TD32(矿山压力与支护)
资助基金：国家自然科学基金(52174118)国家自然科学基金(51927807)中国煤炭科工集团股份有限公司重点资助项目(2021-TD-ZD007)
论文发表日期：2024-09-30
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：9( 36-44 )
英文信息