煤炭科学技术研究院有限公司：赵善坤研究员|坚硬厚顶板岩层定向长钻孔水力压裂防冲技术及应用

赵善坤^{1, 2, 3} ,  王炳钦^{1, 2, 3},  苏振国^{2, 3}

李少刚^{2, 3}，史    月^{1, 2, 3},  桑辛成⁴

刘    安⁵,  韩伟歌⁶

      1.煤炭科学研究总院，北京 100013

      2.煤炭科学技术研究院有限公司，北京 100013

      3.煤矿灾害防控全国重点实验室，北京 100013

      4.陕西永陇能源开发建设有限责任公司 崔木煤矿，陕西 宝鸡 721000

      5.陕西省一八六煤田地质有限公司，陕西 西安  710075

      6.道路与铁道工程安全保障省部共建教育部重点实验室（石家庄铁道大学），河北 石家庄 050000

      随着陕蒙地区煤炭资源的大量开发，冲击地压逐渐成为影响煤矿安全生产的重要问题，针对冲击地压煤层硬厚顶板卸压防冲难题，以某矿23301工作面为工程背景，采用ABAQUS数值模拟软件对定向长钻孔水力压裂工艺进行模拟研究。模拟结果表明：裂缝主要朝射孔方向拓展，在压裂层周围产生密集缝网且随拓展半径的增大有生成单一主裂缝的趋势，证明了压裂作业能有效实现顶板卸压目的。于该矿23301工作面进行了定向长钻孔分段压裂防冲应用，依据关键层理论确定目标层位并设计了顶板高−低位布孔方案，聚焦于2-1孔结果探讨了压裂效果。应用结果表明：裂缝以水平缝为主且缝网形态复杂的特点，压裂期间注液压力曲线在裂缝拓展区间呈锯齿状波动且拓展充分持续，压裂作业显著降低回采期间的巷道变形量，实现了工作面的安全高效回采。

本文引用格式

赵善坤，王炳钦，苏振国，等. 坚硬厚顶板岩层定向长钻孔水力压裂防冲技术及应用[J]. 煤矿安全，2024，55（12）：10−21.

ZHAO Shankun, WANG Bingqin, SU Zhenguo, et al. Technology and application of long directional drilling hydraulic fracturing for preventing rock burst in thick and hard roof[J]. Safety in Coal Mines, 2024, 55（12）: 10−21.