石港煤业15203综放面坚硬顶板水力压裂技术研究

针对石港煤业15203工作面顶板较坚硬、难以垮落的问题,通过采用水力压裂技术弱化煤层顶板,结果表明:弱化后顶板初次垮落步距缩短近9 m,周期来压步距缩短近5 m,有效降低了工作面大面积悬顶造成冒顶事故的风险,保障了工作面安全开采。     

15112工作面坚硬顶板水力压裂技术研究与应用

为弱化15112工作面回采期间出现大面积悬顶,采用UDEC数值模拟软件进行水力压裂裂缝扩展规律的分析,得出裂隙扩展长度和张开量均与注水压力成正比;结合坚硬顶板的赋存特征进行水力压裂方案设计,并对实施效果进行分析。结果表明:水力压裂方案实施后,支架工作阻力和顶板来压步距均大幅降低,坚硬顶板弱化效果显著。     

伊田煤业坚硬顶板水力压裂弱化技术研究

为解决伊田煤业2203工作面推进过程中坚硬顶板不易垮落、悬顶面积大进而引起矿压显现剧烈的问题,提出了分段水力压裂弱化顶板技术。通过数值模拟结合现场实际条件确定同一钻场内布置3个钻孔,且压裂裂缝半长应大于41.6 m,压裂时长应在30 min以上。实施分段水力压裂技术后,坚硬顶板能够及时垮落,且工作面来压前的平均支架循环末阻力降低了4.39%,周期来压时的平均支架循环末阻力降低了9.13%,动载系降低了12.8%。     

富家凹煤业坚硬顶板巷道水力压裂技术研究

富家凹煤矿11^#煤层回采巷道受相邻工作面采动影响严重,巷道易出现变形,影响矿井安全生产。为确保富家凹煤矿11207工作面的安全顺利回采和相邻工作面11205工作面巷道的顺利掘进,采用水力压裂技术在11207回风巷道进行顶板切顶卸压,弱化11207回风巷道顶板坚硬岩层,缩短悬顶距离,优化相邻工作面应力分布,降低对相邻巷道的影响。通过现场调研及钻孔窥视仪观测,发现11207回风巷道顶板存在多段完整岩层与复合顶板,故设计采用后退式分段压裂弱化顶板中完整岩层,并确定了具体的钻孔及压裂参数。基于该工作面垮落情况、钻孔窥视情况及相邻工作面巷道成型情况,综合分析11207工作面水力压裂效果。结果表明：采用水力压裂区段回采工作面垮落步距控制在8 m左右,钻孔裂隙发育明显,相邻巷道未受明显影响,实现了对坚硬顶板的控制。     

上社煤矿15310工作面坚硬顶板水力压裂技术研究与应用

为解决15310工作面进风巷端头悬顶过长、围岩变形量大的问题,通过分析水力切顶卸压技术原理及施工工艺,进行水力卸压钻孔设计,并在压裂方案实施后进行巷道围岩变形量及巷道端头悬顶长度的观测分析.结果表明:水力切顶卸压方案实施后,工作面回采期间围岩变形量较小,巷道端头悬顶长度在合理范围内,无悬顶过长现象出现,为工作面的安全回...     

薛虎沟矿1209工作面坚硬顶板水力压裂技术研究与应用

薛虎沟矿为解决1209工作面坚硬顶板难垮落造成的巷道稳定性差的问题,基于理论分析水力压裂卸压机理的基础上利用数值模拟软件对水力压裂切顶卸压对边界巷道、辅助巷道的稳定性影响进行研究,发现经过水力压裂切顶卸压后巷道的稳定性得到了大幅度的改善,较未经水力压裂切顶卸压时应力更加平稳,保证矿井的安全开采;同时,为矿井地质条件相类似工作面巷道围岩稳定性控制提供参考与借鉴。     

米山煤业15103工作面水力压裂坚硬顶板技术研究

针对米山煤业山15^#煤层回采顶板岩层不易垮落的问题,采用水力压裂的方法进行处理。在回采巷道采帮侧施工压裂钻孔,其中运输巷布置A类钻孔和C类钻孔,回风巷布置B类钻孔和D类钻孔。现场监测结果显示：工作面回采过程中顶板岩层能够及时垮落,达到了预期的目的。     

深埋坚硬复合顶板定向水力压裂卸压技术研究

针对赵庄煤矿深埋坚硬复合顶板难垮落的问题,以1311工作面为研究对象,通过对围岩应力影响因素进行综合分析研究,提出了定向水力压裂卸压技术弱化围岩,并进行现场应用。现场应用结果显示,定向水力压裂卸压技术能有效弱化坚硬复合顶板,降低了巷道围岩应力集中程度,卸压效果良好。     

坚硬顶板定向水力压裂技术的应用

针对某矿31305工作面存在一层厚度大且坚硬的顶板,易诱发工作面动载矿压灾害的问题,提出了定向水力压裂弱化顶板技术.根据现场实际条件选择了压裂层位,设计了钻孔长度、间距等关键参数,提出了分段压裂的施工工艺.通过对压裂前后31305工作面现场矿压特征进行分析,压裂后工作面来压步距降低了24.9％,来压持续距离降低了17....     

215102工作面坚硬顶板水力压裂技术研究

针对岳南煤业15^#煤层顶板岩层不易垮落的问题,提出采用水力压裂的方法解决,在回采巷道垂直走向布置两类水力压裂孔。通过现场试验,水力压裂后工作面初次来压、周期来压步距及来压峰值均有所降低,顶板岩层可以及时垮落。     

坚硬顶板高压水力切顶技术的切顶角度力学机制分析

为探究顶板的垮落倾角与水力钻孔角度对切顶卸压作用的力学机制,根据“砌体梁”关键块理论对切顶破断结构进行了力学分析,提出了基于关键块结构的“砌体梁”径向力模型与轴向力模型并进行了理论解析。运用COMSOL数值模拟软件,分析了不同角度下水力切顶钻孔的最大主应力分布特征。结果表明：切落顶板所受径向力会随垮落倾角的增加而上升,导致切顶后难以充分卸压。切落顶板所受轴向力随倾角的增加而逐渐降低,致使顶板更容易发生垮落。当水力切顶的角度小于45°时,垂直地应力对钻孔中部的压缩作用明显,对水力压裂起抑制作用。当切顶钻孔角度大于60°时,钻孔整体承受拉应力,有利于水力裂缝的扩展。     

坚硬顶板水力压裂弱化技术应用

为有效改善坚硬顶板工作面来压强度,本文以寺河二号井煤矿1309工作面地质条件为基础,采用现场试验与监测等方法,对坚硬顶板水力压裂技术进行了应用,设计了切眼及顺槽巷道水力压裂钻孔参数,并在现场进行了实践。根据水力压裂后巷道顶板窥视结果与矿压显现结果,采用水力压裂技术后顶板压裂效果较好,初次来压步距减小21%,周期来压步距减小17%,水力压裂技术能实现弱化顶板的效果。     

定向水力压裂弱化坚硬顶板技术应用研究

针对寺河煤矿二号井15#煤层坚硬顶板难以垮落,易造成大面积悬顶致灾等问题,该文介绍了以往矿上采用的两巷深孔爆破技术治理K2石灰岩顶板的弊端,并指出其与定向水力压裂技术的区别,通过围岩地质力学测试,提出了坚硬顶板定向水力压裂弱化新技术的合理参数,并在151305工作面进行了工程实践。实践结果表明:水力压裂裂缝的扩展半径约为20~25m,顶板依次分层垮落,取得了明显的效果。     

寺家庄煤业15117工作面水力压裂切顶卸压技术实践

为保障15117工作面进风巷沿空留墙作业的顺利进行,通过分析水力压裂技术的原理及施工工艺,基于沿空留墙技术原理,采用FLAC~(3D)数值模拟软件进行切顶卸压对围岩应力变化的影响,确定了水力切顶卸压的必要性,结合巷道的地质条件,具体进行单排孔和双排孔水力压裂方案的设计,并在水力压裂方案实施后进行巷道围岩变形量的观测分析。结果表明:15117进风巷水力压裂方案实施后,顶板及时垮落,留巷期间围岩变形量较小,实施效果显著。     

潞宁煤业3号煤层坚硬顶板水力压裂技术研究与应用

为避免31101工作面回采期间出现悬顶过长的问题,确定在工作面采用水力压裂技术对顶板进行预裂,通过理论分析进行水力压裂裂缝起裂机理的分析,结合工作面顶底板岩层特征,具体进行水力压裂方案的设计,压裂钻孔设计为3类,分别对顶板不同层位进行压裂作业,并在压裂方案实施后进行矿压显现规律分析。结果表明:水力压裂方案实施后,基本顶初次来压步距由55 m缩短为35 m,周期来压步距由20 m缩短为15 m,有效减少了矿压显现。     

坚硬顶板水力压裂技术及效果检验

为了揭示坚硬顶板水力压裂超前弱化治理效果,采用理论分析、数据监测、孔内瞬变电磁现场实测等多种方法,对压裂效果进行了综合分析评价。依据压裂前区域电阻率分布特征,运用差值分析方法,以压裂后区域电阻变化值为基础,绘制了压裂纯电阻异常区域,展示了压裂裂隙空间展布特征。并在保德煤矿开展了工程应用,结果表明：压裂后测试区域电阻率明显增大,单次压裂后,工作面切眼0～150m范围压裂效果明显,探测分析结果与工作面初采期间顶板垮落及矿压显现情况基本吻合,取得了良好的应用效果。     

综采工作面坚硬顶板水力压裂技术

为解决回采工作面坚硬顶板悬露不垮的问题,结合凤凰山矿15号煤层XV4306综采工作面的实际情况,采用了定向水力压裂技术对工作面坚硬顶板进行弱化处理。经过对坚硬顶板的弱化处理,破坏了顶板的完整性,增加和扩展了顶板的原始裂隙,实现了回采期间工作面顶板顺利垮落,减小初次来压和周期来压步距,达到回采工作面安全生产的目的。     

坚硬顶板定向水力压裂技术在王台铺煤矿的应用

王台铺煤矿XV#煤顶板属于坚硬难垮顶板,由于条件限制和存在问题不宜采用传统的超前深孔预裂爆破弱化方式处理顶板问题,采用定向水力压裂技术在井下工作面进行现场试验,通过现场围岩地质力学特征测试确定定向水力压裂方案。工作面回采后通过监测支架受力,得出预压裂工作面顶板初次来压步距在26~27 m之间,水力压裂控制顶板效果良好,并且克服了深孔预裂爆破中存在的不足,为该技术的推广应用提供了依据。