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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
动压巷道水力压裂切顶卸压技术研究与应用
  • 作者

    邢菲菲李海宏李明

  • 单位

    山西天地王坡煤业有限公司中国煤炭科工集团有限公司中煤科工开采研究院有限公司

  • 摘要
    针对晋城矿区动压巷道多、服务周期长、服务期间受多次强烈采动影响等特点带来的围岩控制难题,以王坡煤矿典型动压巷道为工程背景,通过现场地应力与围岩强度实测,分析了复用巷道围岩变形破坏的原因,通过分析诱发巷道围岩变形的主要力源,揭示了水力压裂切顶卸压维护复用巷道围岩稳定的作用机理。利用理论计算确定了合理压裂层位高度及相关参数,制定了水力压裂卸压技术方案,并成功应用于井下试验。现场应用效果表明,水力压裂卸压技术有效缩短了工作面悬顶、降低周期来压步距,同时减小来压时动压系数;显著降低了支架所受顶板压力。压裂段巷道顶板移近量减少了55.7%,采动影响范围明显减小,水力压裂能够极大减小复用巷道围岩的收敛量与收敛速度的同时在远场上形成了应力缓冲区,缓解了复用巷道的高应力状态,起到了良好的卸压效果,维护了巷道围岩的相对稳定。
  • 关键词

    动压巷道水力压裂卸压机理复用巷道卸压效果

  • 文章目录
    1 工程背景
    1.1 工作面布置情况
    1.2 地质力学参数测试
    (1)地应力测试结果。
    (2)围岩强度测试结果。
    2 巷道围岩变形破坏原因分析
    (1)开采煤层埋深大、地应力高。
    (2)煤岩体强度低。
    (3)特殊构造影响。
    (4)单一的支护方式难以解决巷道强烈动压问题。
    3 水力压裂参数确定与方案设计
    3.1 水力压裂切顶卸压原理
    3.2 顶板水力压裂参数确定
    3.3 顶板水力压裂方案设计与应用
    4 现场应用效果分析
    (1)降低来压步距与动压影响。
    (2)减小巷道围岩变形率。
    (3)缓解远场围岩高应力。
    5 结论
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