水力压裂切顶卸压控制临近巷道围岩变形研究

针对顶板坚硬、采空区悬露顶板面积较大、对临近巷道围岩变形影响较大等问题,提出超前水力压裂预切顶板方法,使采空区悬露顶板及时垮落。研究表明,工作面回采后预切顶板在裂隙面、岩层自重及动压影响下及时垮落,临近3314巷道围岩变形与未切顶时相比大大减少,大大缓解了临近巷道支护难度,减少了巷道返修工程量。     

动压影响巷道水力压裂切顶卸压技术研究

针对沿空留巷煤柱靠采空区侧悬顶造成保留巷道变量大、控制困难问题,提出水力压裂切顶卸压技术。以长平煤矿Ⅲ4321工作面为研究背景,模拟了动压影响巷道水力压裂切顶卸压全过程,获得了水力压裂和工作面回采中煤岩层的弹性模量、损伤场和应力场分布规律,揭示了水力压裂的切顶卸压规律。并进行了动压巷道水力压裂切顶卸压现场应用,结果表明：采取水力压裂切顶卸压措施后,受动压影响的Ⅲ43212巷两帮最大移近量和顶底板移近量分别降低了60.01%、63.32%,有效控制了动压影响巷道围岩变形,为类似条件下动压影响巷道围岩变形控制提供了借鉴。     

动压巷道水力压裂切顶卸压技术研究与应用

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。     

水力压裂切顶卸压技术研究

为解决三交河煤矿10-201回采工作面上、下隅角悬顶面积过大及邻近10-203_2巷掘进期间的支护难题,采用水力压裂切顶卸压技术对10-201_1巷上方顶板进行切顶卸压并工业性试验。结果表明,水力压裂切顶卸压技术能够有效解决回采工作面上、下隅角悬顶面积问题,同时降低邻近采空区掘进工作面的支护强度,提高了矿井资源回收率,为下一步矿井小煤柱开采及沿空掘巷积累经验。     

矿井深部巷道切顶卸压围岩变形控制技术研究

为了研究深部沿空巷道围岩变形原理及控制技术,文章以潞安集团司马煤矿1206工作面回风巷道为工程背景,针对工作面矿压显现剧烈,原支护方案无法有效控制围岩变形的情况,基于基本顶梁结构假设和来压步距理论进行沿空巷道变形原理分析,提出爆破切顶卸压围岩变形控制技术。结果表明：当沿空巷道爆破切顶后,基本顶断裂长度有效降低,并通过巷道围岩变形监测,确定巷道顶板、底板、煤柱帮和煤壁帮最大变形量分别为124 mm、80 mm、173 mm和113 mm,较原支护方案条件下围岩变形控制能力分别提高了80.7%、84.8%、80.2%和80.5%,说明爆破切顶方式对巷道围岩变形有明显的控制作用。     

多次动压巷道水力压裂预卸压技术研究

以余吾煤业动压巷道预卸压为研究对象,针对受强烈动压影响后外围巷道变形、底鼓问题,进行了水力预卸压为主的研究,分析顶板对比卸压前后巷道的变形量,取得了良好的留巷效果。研究可对巷道二次利用和减少巷道动压影响提供了新的手段。     

坚硬顶板巷道水力压裂切顶卸压一体化控制技术

鉴于工作面坚硬顶板导致端头悬顶面积大影响回采安全以及邻近工作面巷道矿压显现的问题,马兰矿进行了高效水力压裂切顶卸压技术的研究,分析了坚硬顶板水力压裂切顶卸压控制思路、工艺原理及钻孔布置方式对压裂效果的影响,提出了采用"低位致裂+高位弱化"水力压裂卸压技术,实现坚硬顶板的高效预裂,有效解决了坚硬顶板工作面端头悬顶及邻近工作面巷道强采动应力引起的巷道片帮、底鼓问题。     

大采高工作面二次动压巷道水力压裂切顶卸压技术研究

为了解决大采高工作面二次动压巷道围岩变形破坏严重问题,以小保当一号煤矿112202工作面回风顺槽为工程背景,从应力角度分析得出巷道围岩破坏的原因,主要为上区段工作面侧向应力和本区段工作面超前支承应力叠加造成;分析了水力压裂切顶卸压作用机理,即通过压裂使顶板岩层产生裂缝,降低其整体强度和完整性,阻断采空区应力传递路径,减小回采时巷道悬顶距;提出了二次动压巷道超前水力压裂方案,水力压裂切顶卸压现场试验结果表明,压裂段顶底板移近量相对未压裂段降低约54.3%,两帮移近量降低约51.1%,压裂段煤体应力相比未压裂段降低了50%以上。研究成果在现场工程的成功应用表明水力压裂切顶卸压技术能够明显改善大采高工作面二次动压巷道应力环境,增强围岩稳定程度。     

水力预裂超前切顶卸压治理巷道动压技术

针对腾晖煤业105回采工作面回风隅角悬顶面积过大以及巷道超前段动压显著的技术难题,进行了水力预裂切顶卸压治理巷道动压技术。经水力压裂卸压后,留巷顶底板移近量降低51.50%,两帮移近量降低36.19%,有效地释放了动压应力,减缓了两巷的动压影响程度。     

煤矿水力压裂切顶卸压技术研究

为了改善留巷的应力状态,降低巷道维护难度,保证矿井安全生产,以煤矿实际巷道工程概况为基础,分析了水力压裂切顶卸压前后的应力分布,研究了试验机具与设备,设计了压裂参数及水力压裂切顶技术施工工艺,并分析了水力压裂切顶技的安全技术措施.研究为类似矿井地质条件的巷道切顶卸压提供了借鉴.     

水力压裂技术对动压巷道变形控制的应用研究

随着煤矿开采强度的不断加大,动压巷道变形快、变形量大,维护困难。为了有效解决强压影响下留巷的问题,采用水力压裂技术对王家岭煤矿18103工作面胶带顺槽进行卸压处理,削弱或消除了动压对巷道稳定性的影响,达到了控制巷道变形和维护其稳定性的目的。     

切顶卸压在强动压采区巷道大变形中的应用

为减小强动压对马兰矿下组煤采区巷道的影响,在综采工作面收尾前应用切顶卸压技术切断超前支承压力传递路径。通过理论计算及数值模拟制定出合理的切顶卸压方案并付诸于工程实践,其现场监测结果与数值模拟相吻合,说明深孔爆破切顶卸压技术能较好的解决受强动压影响的采区巷道大变形问题,减小了采区护巷煤柱留设。     

动压影响巷道切顶卸压护巷技术研究

15111回风顺槽在围岩承载能力差、强度低以及采动压力等综合影响下呈现出围岩变形严重、部分支护体系失效等问题,难以满足后续使用需要。结合现场条件,提出综合使用切顶卸压+恒阻大变形锚索补强技术控制动压巷道围岩变形。在巷道采面帮按照800mm间距、10°倾斜角、8.2m孔深布置一排切顶卸压钻孔,起到改善巷道围岩应力条件目的;在巷道顶板按照1200mm×800mm间排距布置3根恒阻大变形锚索,充分发挥恒阻大变形锚索预紧力大、悬吊能力强优点,减少顶板岩层离层量以及变形量。现场应用后,15111回风顺槽围岩变形较大问题得到较好解决,其中顶板下沉、两帮位移量分别稳定在103mm、82mm,巷道围岩变形取得较好效果。     

动压影响巷道切顶卸压护巷技术研究

和尚嘴煤矿5110工作面运输巷顶板易形成应力集中区,为保证巷道围岩的稳定性,在巷道顶板进行超前预裂爆破,减小巷道顶板压力与巷道的变形量。通过理论计算和FLAC^3D模拟可知,巷道切顶高度为8 m、角度为15°时爆破效果最优。预裂爆破后采空区顶板基本随采随冒,未出现大面积悬顶;最大顶板下沉量均低于500 mm。预裂爆破切顶卸压取得良好效果。     

顶板水力压裂卸压在动压巷道中的技术应用

针对余吾煤矿工作面末采期,产生的动压对邻近采区大巷的破坏。通过在N1101工作面停采线附近采用水力压裂卸压,可有效破坏顶板完整性,弱化力学性能,从而降低矿压显现,使动压系数减小,有效降低动压对大巷带来的破坏,降低巷道维护成本,取得较好效果,为其他受动压影响巷道提供技术支撑。     

坚硬顶板切顶卸压围岩变形规律研究

为了进一步揭示坚硬顶板超前切顶卸压轨道下山的变形规律和保安煤柱的应力分布特征,以潞宁煤矿22115工作面开采为工程背景,利用相似材料模拟和现场实验,分析了坚硬顶板切顶轨道下山变形规律。结果表明:切顶可使采空区坚硬顶板在剪应力作用下沿着预制裂隙垮落,缩短悬顶长度,切断应力传递途径,有效缓解了保安煤柱承担的载荷。现场实践效果较好,巷道顶底板移近量约为320 mm,两帮移近量约为245 mm;切顶卸压技术是高应力坚硬顶板大变形巷道围岩控制有效途径之一。