干河矿2-209工作面水力压裂切顶卸压留巷技术应用实践

为保证干河矿2-209工作面留巷巷道的稳定性,采用定向水力压裂技术进行留巷作业,通过分析水力压裂原理,得出当最小主应力方向接近于垂直方向时,需在钻孔内预切槽保证水力压裂效果。根据2-209工作面具体情况,对水力压裂切顶方案进行了设计,并进行了矿压观测。结果表明:水力压裂后,巷道顶底板移近量降低了50%,两帮移近量降低了30%,卸压效果明显。     

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。     

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。     

10-103工作面两巷水力压裂切顶卸压技术

针对回坡底煤矿11~#煤工作面巷道受上层10~#煤工作面开采产生的压力较大等问题,采用水力压裂技术对上层煤10-103工作面煤柱两巷进行切顶卸压,分析了切顶前后煤柱上方岩层结构,确定了水力压裂参数及工艺。工业性试验结果表明,水力压裂卸压后,两帮移尽量稳定在112 mm,顶底板移近量稳定在142 mm,保证了下层煤的安全开采。     

三交河煤矿11-201工作面两巷水力压裂切顶卸压技术研究

为缓解三交河煤矿11-201工作面回采期间巷道大变形、片帮及冒顶等问题,采用水力压裂切顶卸压技术对工作两巷顶板进行切顶卸压。卸压后,两帮位移量最大为142 mm,顶底板移近量最大为285 mm。相较于非压裂段,巷道两帮围岩位移量降低约45.5%,顶底板移近量降低约42.3%,说明采用水力压裂技术可以切断工作面两巷与上覆关键岩层之间的应力联系,达到卸压护巷的目的。     

德顺矿煤柱留巷水力压裂弱化顶板技术研究

为了在德顺煤业11106工作面开展煤柱留巷工程,采取水力压裂卸压技术抑制围岩变形,通过UDEC软件数值模拟影响卸压效果的因素——压裂次数和压裂位置。模拟结果发现：分段压裂距离越大,则压裂次数越少,切顶卸压效果越不理想,分段压裂距离最好小于4 m;在上区段工作面采空区侧布置压裂钻孔时,煤柱应力下降幅度达到15.1%.现场试验发现：压裂试验区巷道比非压裂试验区的巷道变形稳定期减小32.8%,两帮移近量下降达45.5%,顶底板移近量下降达63.1%,显著降低了煤柱留巷围岩变形量,卸压效果明显。     

三交河煤矿11-201工作面两巷水力压裂切顶卸压技术实践

为缓解邻近采空区巷道受动压影响程度,在11-201工作面采用水力压裂技术,对11-201工作面两巷上方顶板进行切顶卸压,减轻11-201采空区动压向两侧的传递。结果表明,水力压裂后巷道顶板下沉量和两帮移近量大幅降低。     

水力压裂切顶技术在巷道超前支护中的应用研究

为了解决干河煤矿2-2092回采巷道在临近采空区影响下巷道变形严重,超前维护量大的问题,采用水力压裂切顶技术削弱岩层的整体性和稳定性,降低集中应力,以达到使巷道处于低应力区域的目的。分析临空动压对超前段巷道的作用机理及水力压裂切顶机理,并根据2-209工作面实际条件,对水力压裂有关参数进行设计,并开展工业性试验,监测数据结果对比分析表明,水力压裂后2-2092巷的底鼓量、顶板下沉量和两帮移近量降低,减小了巷道变形对掘进和回采的影响,节约了支护成本。     

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。     

发耳煤矿不同留巷方式下巷道矿压显现规律对比研究

为了探索不同留巷方式下的巷道矿压显现规律,以发耳矿31004工作面运输巷道为背景,对砌块留巷和切顶留巷两种留巷方式的工艺流程、巷内支护需求及留巷矿压显现规律进行了对比研究。结果表明:切顶留巷简化了工艺流程,比砌块留巷具有良好的安全性和经济效益;由于碎胀矸石对巷道顶板关键块体的支撑效应,切顶留巷所需的巷内支护阻力小于砌块留巷;切顶留巷在架后160m位置后巷道保持稳定,而砌块留巷则需在架后435m位置稳定;与砌块留巷相比,切顶留巷条件下的顶板锚索所受最大拉力由60MPa降低至26MPa,顶板离层量由104mm降低至17.2mm;砌块留巷条件下的留巷平均顶底板移近量为671.4mm,切顶留巷条件下的留巷平均顶底板移近量为86mm,所留巷道无需返修即可满足复用需求。研究结果可以为相应技术的推广应用提供参考。