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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
坚硬顶板分段压裂弱化解危技术及应用
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  • 作者

    单永泉 高登彦 陈建华

  • 单位

    国家能源集团神东煤炭集团有限责任公司中国矿业大学矿业工程学院

  • 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(NE55~77°)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现场监测

  • 引用格式
    单永泉,高登彦,陈建华.坚硬顶板分段压裂弱化解危技术及应用[J/OL].煤矿安全,1-11[2025-01-18].https://doi.org/10.13347/j.cnki.mkaq.20241101.
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