分段水力压裂技术在煤层坚硬顶板治理中的应用
Journal: Geological and Mineral Surveying and Mapping DOI: 10.12238/gmsm.v7i5.1827
Abstract
煤矿坚硬顶板在我国分布广泛,坚硬顶板型煤层占已查明赋存煤层30%以上。随着我国煤矿开采的规模化,坚硬顶板不易随采随落,导致在工作面采空区出现大面积的悬顶现象,大面积的悬顶能够导致顶板应力的集中,随着坚硬顶板的突然破碎可能引发应力波动,从而增加动力灾害的风险,如冲击地压和煤与瓦斯突出等灾害。分段水力压裂技术在处理坚硬煤层顶板方面具有很好的适应性。这种技术利用跨式膨胀性封孔器密封压裂区域,通过高压水对封闭区域进行压裂,形成多条裂缝网络,有效地处理顶板坚硬岩体,防止煤层顶板突然破断。在保德煤矿开展了煤层顶板分段压裂工程应用,结果表明:压裂后顶板来压步距、动载系数、来压均值分别降低35.02%、14.29%、13.87%,巷道及围岩的变形同比变小,说明井下分段水力压裂能够在煤层顶板中形成裂缝系统,达到坚硬顶板动力灾害的治理的目的。研究成果能够为相似地质条件的坚硬顶板强矿压灾害防治提供理论支撑。
Keywords
坚硬顶板；分段水力压裂；煤矿；灾害治理
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