坚硬顶板首采工作面初采阶段水力压裂综合治理技术研究 |
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引用本文: | 王春林,郑凯歌,王豪杰,李彦民,王林涛,杨冬,姬强,陈辰.坚硬顶板首采工作面初采阶段水力压裂综合治理技术研究[J].煤炭工程,2023(5):63-69. |
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作者姓名: | 王春林 郑凯歌 王豪杰 李彦民 王林涛 杨冬 姬强 陈辰 |
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作者单位: | 1. 陕西延长石油巴拉素煤业有限公司;2. 中煤科工西安研究院(集团)有限公司;3. 安徽理工大学地球与环境学院 |
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摘 要: | 针对坚硬顶板条件下首采工作面初采期间顶板难以垮落问题,以巴拉素煤矿2102工作面为研究背景,采用理论分析及现场试验等方法,建立了工作面初次垮落力学结构模型,提出了“定向长钻孔+常规短钻孔”水力压裂综合弱化治理技术,揭示了基于“长钻+短钻”水力压裂技术的顶板弱化机理,综合评价了压裂后顶板弱化效果。研究表明:未进行压裂治理时,力学模型得到初次垮落步距为77 m,工作面合理水力压裂范围为垂直方向12.26~23.43 m,水平方向0~30.8 m。压裂施工过程中长钻孔最高压力达到26 MPa以上,短钻孔压裂最高压力达到52 MPa以上,均出现明显压降,降幅最大达到26 MPa。治理后工作面呈现“频繁小来压”矿压显现特征,水力压裂治理效果显著。通过“定向长钻孔+常规短钻孔”水力压裂综合弱化治理技术,保障了2102工作面初采期间安全回采,为类似条件工作面初采阶段强矿压灾害治理提供了可借鉴治理方法。
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关 键 词: | 首采工作面 初采阶段 定向钻进 水力压裂 矿压显现 坚硬顶板 |
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