高压水力压裂切顶技术在综采工作面初采放顶中的应用
张有河
山西省晋神能源有限公司,山西 河曲 036500
Application of high pressure hydraulic fracturing cutting roof technology in fully mechanized mining face
Zhang Youhe
Shanxi Jinshen Energy Co., Ltd, Xinzhou 036500, China
摘要 针对磁窑沟煤矿13102工作面在初采期间出现采空区顶板垮落不及时形成大面积悬顶,给工作面安全生产带来较大安全隐患的问题,结合工作面地质条件、开采方式及现场实际情况,提出高压水力压裂切顶卸压技术。现场应用实践表明,采取高压水力压裂处理顶板后,工作面初采期间老顶初次垮落步距减小30 m,随着工作面向前推进,采空区顶板能够及时垮落,工作面实现安全回采。
关键词 :
水力压裂 ,
悬顶 ,
切应力 ,
工艺流程 ,
来压步距
Abstract : In view of the problem that the roof caving of goaf in 13102 working face of Ciyaogou Coal Mine is not timely to form a large area of hanging roof during the initial mining period, which brings great security risks to the safety production of the working face, combined with the geological conditions of the working face, the mining method and the actual situation of the site, the high pressure hydraulic fracturing roof cutting pressure relief technology is proposed. The field application practice shows that after the roof is treated by high pressure hydraulic fracturing, the initial caving step of the main roof is reduced by 30 m during the initial mining period of the working face. With the advance of the working face, the roof of the goaf can collapse in time, and the working face realizes safe mining.
Key words :
hydraulic fracturing
hanging roof
shear stress
process flow
pressure step distance
作者简介 : 张有河( 1966— ),男,内蒙古包头人,高级工程师。
[ 1 ] 尹晋攀. 高压水力压裂技术在综放工作面初采放顶中的应用[ J ]. 煤矿现代化,2021,30( 2 ):118 - 121.
[ 2 ] 冯亮亮. 古书院煤矿坚硬顶板定向水力压裂技术应用研究
[ J ]. 西部探矿工程,2020,32( 2 ):117 - 120.
[ 3 ] 刘文文. 水力压裂技术在何家塔煤矿初次放顶中的应用[ J ]. 内蒙古煤炭经济,2018( 8 ):128 - 129,138.
[ 4 ] 杨 伟. 采煤工作面水力预裂处理端头悬顶技术[ J ]. 山西焦煤科技,2020,44( 11 ):20 - 23,31.
[ 5 ] 张军磊,任 伟,何志远,等. 煤矿水力压裂切顶卸压技术研究[ J ]. 能源与环保,2021,43( 7 ):282 - 286.
[ 6 ] 史春生. 李雅庄煤矿水力压裂切顶技术应用研究[ J ]. 能源与环保,2018,40( 7 ):90 - 92,95.
[ 7 ] 宋明明. 水力压裂切顶在寺河矿的应用[ J ]. 山东煤炭科技,
2017( 4 ):127 - 130.
[ 8 ] 梁海礁. 上社煤矿15310工作面坚硬顶板水力压裂技术研究
与应用[ J ]. 山东煤炭科技,2021,39( 6 ):74 - 76.
[ 9 ] 韩 翔. 吕梁山煤电井下高位水力压裂切顶的应用研究[ J ].
能源与节能,2021( 10 ):180-182.
[ 10 ] 刘跃东,林 健,冯彦军,等. 基于水压致裂法的岩石抗拉
强度研究[ J ]. 岩土力学,2018,39( 5 ):1 781-1 788.
[ 11 ] 林 健,郭 凯,孙志勇,等. 强烈动压巷道水力压裂切顶
卸压压裂时机研究[ J ]. 煤炭学报,2021,46( S1 ):
140-148.
[ 12 ] 边相君. 水力压裂切顶钻孔布置参数研究[ J ]. 陕西煤炭,2021,
40( 3 ):131-134,169.
[ 13 ] 曹秀龙,赵利安. 水力压裂切顶技术在巷道超前支护中的应
用研究[ J ]. 煤炭工程,2020,52( 12 ):42-45.
[ 14 ] 陈 真,石 蒙,杨 征,等. 大采高工作面二次动压巷道
水力压裂切顶卸压技术研究[ J ]. 中国矿业,2021,30( 4 ):
134-139.
[ 15 ] 孙志勇,张 镇,王子越,等. 水力压裂切顶卸压技术在大
采高留巷中的应用研究[ J ]. 煤炭科学技术,2019,47( 10 ):
190-197.
[ 16 ] 李永军,孙 亮. 大采高综采工作面矿压显现及水力压裂切
顶卸压技术研究[ J ]. 煤炭与化工,2018,41( 12 ):1-3.
[1]
许晓琳. 燃气蒸汽锅炉项目的安全分析 [J]. 煤炭与化工, 2022, 45(1): 151-153.
[2]
程晋贤. 水力裂缝扩展演化特征及瓦斯渗流规律研究 [J]. 煤炭与化工, 2021, 44(9): 117- 119..
[3]
刘念全, 陈 成. 深孔水力压裂在削弱综放工作面巨厚坚硬顶板初次来压强度的应用 [J]. 煤炭与化工, 2021, 44(3): 32-35.
[4]
党 磊. 高瓦斯低透气性煤层水力压裂增透技术应用研究 [J]. 煤炭与化工, 2021, 44(1): 97-99.
[5]
秦 荣,白 平,王小朋. 突出煤层高压水力压裂钻孔抽采半径及影响范围研究 [J]. 煤炭与化工, 2020, 43(9): 117-120.
[6]
汪隆靖. 水力压裂增透技术治理瓦斯的研究与应用 [J]. 煤炭与化工, 2020, 43(8): 105-108,112.
[7]
马彩军. 新元矿分段水力压裂增透技术原理分析及试验研究与应用 [J]. 煤炭与化工, 2020, 43(7): 109-111,115.
[8]
闫兴达. 孤岛工作面在大埋深“双高”条件下的防治水综合技术应用 [J]. 煤炭与化工, 2020, 43(4): 54-56.
[9]
高海兵. 新元矿31009工作面回风巷水力压裂增透技术研究与应用 [J]. 煤炭与化工, 2020, 43(4): 118-121.
[10]
程高峰. 邢东矿复杂地质条件下工作面安全回采技术研究 [J]. 煤炭与化工, 2020, 43(3): 101-103.
[11]
王冬阳. 动压巷道水力压裂卸压技术研究与实践 [J]. 煤炭与化工, 2020, 43(10): 27-30.
[12]
李健健. 厚煤层水力压裂切顶卸压护巷技术研究 [J]. 煤炭与化工, 2020, 43(10): 19-20,23.
[13]
李瑞志. 定向水力压裂留巷在新景煤矿8118工作面的应用 [J]. 煤炭与化工, 2019, 42(2): 18-20,24.
[14]
潘瑞峰. 木瓜煤矿10-102工作面切顶护巷技术应用研究 [J]. 煤炭与化工, 2019, 42(12): 62-65,71.
[15]
汪隆靖. 水力压裂卸压防治底板突水机理及应用 [J]. 煤炭与化工, 2019, 42(11): 56-59.