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留巷巷道定向水力压裂卸压机理及试验

李武军 付玉凯 王涛 张占涛

李武军,付玉凯,王涛,等.留巷巷道定向水力压裂卸压机理及试验[J].工矿自动化,2019,45(10):74-79..  doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2019030008
引用本文: 李武军,付玉凯,王涛,等.留巷巷道定向水力压裂卸压机理及试验[J].工矿自动化,2019,45(10):74-79..  doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2019030008
LI Wujun, FU Yukai, WANG Tao, et al. Pressure relief mechanism and experiment of directional hydraulic fracturing in retaining roadway[J]. Industry and Mine Automation, 2019, 45(10): 74-79. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2019030008
Citation: LI Wujun, FU Yukai, WANG Tao, et al. Pressure relief mechanism and experiment of directional hydraulic fracturing in retaining roadway[J]. Industry and Mine Automation, 2019, 45(10): 74-79. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2019030008

留巷巷道定向水力压裂卸压机理及试验

doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2019030008
基金项目: 

中煤科工集团科技创新面上项目(2018MS021)

详细信息
  • 中图分类号: TD322.5

Pressure relief mechanism and experiment of directional hydraulic fracturing in retaining roadway

  • 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。

     

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出版历程
  • 刊出日期:  2019-10-20

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