综放工作面长短孔多维水力压裂初次放顶技术研究

1

作者 刘勇 李明轩 +2 位作者 刘永强 王滨 宋生儒 《煤炭工程》 北大核心 2025年第6期88-95,共8页

针对综放工作面切眼顶板上覆较厚煤层,导致初次放顶时常规措施无法有效弱化基本顶的难题,提出长短孔多维水力压裂方法。该方法在保障施工安全的基础上,可在施工时间与空间上形成优势互补,实现基本顶弱化。以金鸡滩煤矿12^(-2)上111综放... 针对综放工作面切眼顶板上覆较厚煤层,导致初次放顶时常规措施无法有效弱化基本顶的难题,提出长短孔多维水力压裂方法。该方法在保障施工安全的基础上,可在施工时间与空间上形成优势互补,实现基本顶弱化。以金鸡滩煤矿12^(-2)上111综放工作面为工程背景,通过理论计算、数值模拟和现场试验,分析长短孔多维水力压裂方式下的覆岩移动规律。结果表明:经长短孔多维压裂弱化后,坚硬顶板初次断裂步距相比短孔压裂模型缩短10 m,且顶板逐段分层垮落,来压较为缓和。初次放顶试验后,通过水压监测、钻孔窥视、出水观测等现场施工记录对裂缝扩展效果进行评估。结果显示:短孔压裂在低位形成密集复杂交叉缝网,长孔压裂在高位形成区域裂缝,促使大块岩体整体向下作用于短孔压裂区,实现顶板及时垮落。跟踪111工作面初采期间的顶板垮落及来压情况,并与相邻的113工作面对比发现,初次来压步距由155 m缩短至40.8 m,表明长短孔多维水力压裂可促使顶板及时分段垮落并充实采空区,取得了良好的安全效果。 展开更多

关键词 综放工作面 厚顶煤 水力压裂 定向钻孔 初次放顶

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综采工作面水力压裂初次放顶技术研究 被引量：21

2

作者 张晓 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2017年第7期23-26,79,共5页

针对柠条塔煤综采工作面顶板稳定难以垮落,工作面大面积悬顶带来的安全隐患问题,在综采工作面开切眼实施水力压裂初次放顶技术,通过监测水力裂缝扩展、水压变化及顶板垮落效果,分析水力压裂技术在初采期间的控顶效果。结果表明:针对厚... 针对柠条塔煤综采工作面顶板稳定难以垮落,工作面大面积悬顶带来的安全隐患问题,在综采工作面开切眼实施水力压裂初次放顶技术,通过监测水力裂缝扩展、水压变化及顶板垮落效果,分析水力压裂技术在初采期间的控顶效果。结果表明:针对厚而稳定的砂岩顶板,在开切眼处沿工作面推进方向实施水力压裂钻孔,可有效弱化顶板岩层,有利于综采工作面初采期间顶板岩层顺利、安全垮落。根据柠条塔煤矿顶板岩层条件,确定了合理的压裂参数,包括钻孔间距、长度、倾角以及压裂所需压裂,可保证工作面顶板在初采期间分层、分次逐步垮落,未形成强烈冲击,确保了工作面安全初采。 展开更多

关键词 综采工作面 水力压裂 初次放顶技术 顶板管理

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水力压裂技术在浅埋煤层工作面初次放顶中的应用 被引量：9

3

作者 蔚保宁 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2018年第S1期100-102,共3页

针对浅埋煤层综采工作面初采期间顶板大面积悬顶、难冒落等问题,与传统深孔预裂爆破技术进行了比较,以哈拉沟煤矿22208工作面为工程背景,在进行工程实践的基础上,详细介绍了水力压裂施工工艺和方法。通过对工程的总结分析发现,水力压裂... 针对浅埋煤层综采工作面初采期间顶板大面积悬顶、难冒落等问题,与传统深孔预裂爆破技术进行了比较,以哈拉沟煤矿22208工作面为工程背景,在进行工程实践的基础上,详细介绍了水力压裂施工工艺和方法。通过对工程的总结分析发现,水力压裂技术较深孔预裂爆破技术具有安全可靠、绿色环保、经济高效的效果;采用单孔多次压裂方法可有效解决初采期间直接顶大面积悬顶问题,对于浅埋深工作面,压裂孔间距为10 m,水压为12~28 MPa,单孔深度为25~35 m,单孔压裂次数7~9次为宜。水力压裂技术在工作面初采期间实现了安全高效回采。 展开更多

关键词 浅埋煤层 水力压裂 初次放顶

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锦界煤矿综采工作面水力压裂初次放顶矿压显现规律 被引量：9

4

作者 刘会利 冯彦军 《煤炭工程》 北大核心 2017年第1期60-62,66,共4页

为消除锦界煤矿综采工作面初采期间需采取强制放顶措施而产生大面积悬顶等一系列安全问题,分析了爆破强制放顶技术的矿压特点,并通过监测水力压裂初次放顶的水压和流量,统计顶板初次垮落特点和工作面支架工作阻力变化,分析了锦界煤矿31... 为消除锦界煤矿综采工作面初采期间需采取强制放顶措施而产生大面积悬顶等一系列安全问题,分析了爆破强制放顶技术的矿压特点,并通过监测水力压裂初次放顶的水压和流量,统计顶板初次垮落特点和工作面支架工作阻力变化,分析了锦界煤矿31111工作面水力压裂初次放顶矿压显现规律。研究表明:水力压裂初次放顶呈现出分层、分次、逐步垮落特点,消除了初采期间顶板大面积一次垮落给工作面造成的危害。初采期间工作面支架来压动载系数降低,有效缓解初次来压对支架造成的冲击载荷。矿压规律及顶板垮落效果显示,水力压裂是一项安全可靠的工作面初次放顶技术。 展开更多

关键词 综采 矿压显现规律 水力压裂 初次放顶 强制放顶

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水力压裂技术在综采工作面初次放顶中的应用 被引量：16

5

作者 任苏迪 孙连胜 《煤炭工程》 北大核心 2017年第F08期81-84,共4页

针对寸草塔煤矿22104综采工作面顶板岩层的特点,结合工作面实际情况,从工作面水力压裂钻孔布置设计、与强放效果对比、预裂效果分析等几个方面进行了分析。完成了对顶板岩层的弱化,实现了初采期间直接顶能顺利垮落,减小了工作面老顶初... 针对寸草塔煤矿22104综采工作面顶板岩层的特点,结合工作面实际情况,从工作面水力压裂钻孔布置设计、与强放效果对比、预裂效果分析等几个方面进行了分析。完成了对顶板岩层的弱化,实现了初采期间直接顶能顺利垮落,减小了工作面老顶初次来压步距,达到了降低初采期间工作面来压强度的目的,为今后综采工作面顺利实施水力压裂初次放顶技术提供了宝贵的经验数据。 展开更多

关键词 综采工作面 水力压裂 初次放顶 矿压显现

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采煤工作面初次放顶的技术与管理 被引量：19

6

作者 揣文峰 王绪光 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2003年第2期164-167,共4页

在采煤工作面初次放顶期间,通过对各类顶板矿压活动规律的观测,确定初次放顶的各项参数及计算方法。以指导初次放顶工作。采用统计学的方法进行了矿压分析和总结,根据初次放顶顶板情况进行了合理分类。并对矿压观测站的建立、矿压观测... 在采煤工作面初次放顶期间,通过对各类顶板矿压活动规律的观测,确定初次放顶的各项参数及计算方法。以指导初次放顶工作。采用统计学的方法进行了矿压分析和总结,根据初次放顶顶板情况进行了合理分类。并对矿压观测站的建立、矿压观测和压力显现情况提出了指导性的管理措施。对初次放顶的管理工作提出了具体的技术管理措施,并取得了明显的效果。 展开更多

关键词 采煤工作面 初次放顶 矿压观测 支护措施 顶板管理 回采工艺

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坚硬难垮顶板水力压裂初次放顶技术研究 被引量：26

7

作者 张振配 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2018年第S2期86-89,共4页

鄂尔多斯矿区工作面初次来压步距一般为40～70 m。工作面初采时,90%以上的工作面需要实施爆破强制放顶,否则易造成工作面顶板大面积悬空,一次性垮落时往往伴随强烈的动力现象,造成设备损坏、危及人身安全等恶性事故,严重影响矿井的安全... 鄂尔多斯矿区工作面初次来压步距一般为40～70 m。工作面初采时,90%以上的工作面需要实施爆破强制放顶,否则易造成工作面顶板大面积悬空,一次性垮落时往往伴随强烈的动力现象,造成设备损坏、危及人身安全等恶性事故,严重影响矿井的安全生产。目前我国难垮顶板的控制基本是以爆破为主,注水软化为辅的方法,母杜柴登矿井3-1煤顶板属于坚硬难垮落顶板,30201首采工作面采用爆破强制放顶,而30202工作面经过调研最终确定使用水力压裂进行软化顶板,以达到最终目的。结果表明,水力压裂可有效弱化坚硬顶板、破坏其完整性,削弱顶板的强度和整体性,使采空区顶板能够分层分次垮落,达到减小或消除坚硬顶板对工作面回采危害的目的。 展开更多

关键词 综采工作面 水力压裂 初次放顶 坚硬顶板

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综采工作面架后水力压裂初次放顶技术研究 被引量：12

8

作者 魏斌 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第S01期81-84,共4页

目前水力压裂初次强制放顶技术在煤矿现场已得到了广泛应用,但水力压裂的实施多在工作面开切眼采掘设备安装前完成,在采掘设备安装完成后强制放顶还未曾实施过。以南梁煤矿20203工作面为例,研究提出了综采工作面架后水力压裂初次强制放... 目前水力压裂初次强制放顶技术在煤矿现场已得到了广泛应用,但水力压裂的实施多在工作面开切眼采掘设备安装前完成,在采掘设备安装完成后强制放顶还未曾实施过。以南梁煤矿20203工作面为例,研究提出了综采工作面架后水力压裂初次强制放顶技术,结合现场概况设计了L孔、S孔和A孔3种压裂钻孔,给出了架后实施水力压裂初次放顶工艺,采用封隔器封孔多段充分压裂,压裂后观测到支架前端顶板和锚索均出现淋水现象,水力裂缝向四周发生了横向延伸。压裂完成后,工作面推进过程中直接顶逐步冒落,工作面推进45 m后基本顶发生初次垮落,工作面发生了初次来压,来压期间支架安全阀基本无开启,达到初次放顶预期效果,可为类似条件下水力压裂初次放顶的实施提供参考。 展开更多

关键词 水力压裂 初次放顶 架后放顶工艺 钻孔参数 效果分析

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中深孔预爆破技术在特厚煤层综放工作面初次放顶中的应用 被引量：7

9

作者 任晓东 《煤炭工程》 北大核心 2016年第5期43-46,共4页

以四棵树煤炭有限公司八号井B_51107综放工作面为工程背景,针对特厚煤层综采放顶煤工作面初次放顶容易造成大面积悬顶等一系列安全隐患,对特厚煤层综采放顶煤工作面采用两巷超前中深孔预爆破初次放顶方法及关键参数选择进行了初步探索... 以四棵树煤炭有限公司八号井B_51107综放工作面为工程背景,针对特厚煤层综采放顶煤工作面初次放顶容易造成大面积悬顶等一系列安全隐患,对特厚煤层综采放顶煤工作面采用两巷超前中深孔预爆破初次放顶方法及关键参数选择进行了初步探索。在工作面运输巷和轨道巷内向开切眼巷布置炮眼,实施中深孔预爆破。该技术在顶煤回收,消除顶板大面积来压安全隐患以及防止回风隅角瓦斯超限等方面取得预期效果,实现了B_51107综放工作面初采期间的安全、高效生产。 展开更多

关键词 中深孔预爆破 特厚煤层 综放工作面 初次放顶

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综采工作面初次放顶瓦斯治理技术 被引量：3

10

作者 查兴林 龙明举 《矿业安全与环保》 北大核心 2008年第B12期54-55,共2页

分析了盛远煤矿40405综采工作面初次放顶期间的瓦斯来源及涌出量,采取多种瓦斯治理技术措施,防治初次放顶期间瓦斯,杜绝了瓦斯超限事故的发生。

关键词 综采工作面 初次放顶 瓦斯治理

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水力压裂在酸刺沟煤矿初次放顶中的应用 被引量：22

11

作者 冯彦军 周瑜苍 +4 位作者 刘勇 李渊 王志超 马冰 段书武 《煤矿开采》 北大核心 2016年第5期75-78,共4页

针对酸刺沟煤矿4 号煤与6 号煤顶板岩层与工作面初采特点, 分析顶板岩层水力压裂的分层弱化与初次垮落特点.通过观察顶板岩层结构和监测水力裂缝扩展、水压变化以及顶板垮落情况, 确定钻孔与压裂参数.研究结果表明 采用单孔多次压裂方... 针对酸刺沟煤矿4 号煤与6 号煤顶板岩层与工作面初采特点, 分析顶板岩层水力压裂的分层弱化与初次垮落特点.通过观察顶板岩层结构和监测水力裂缝扩展、水压变化以及顶板垮落情况, 确定钻孔与压裂参数.研究结果表明 采用单孔多次压裂方法可有效弱化、分层顶板, 顶板分层、分区域、分次及时垮落, 保证工作面初采安全; 对于4 号煤顶板, 压裂钻孔间距为10m, 水压为10-20MPa; 对于6 号煤顶板, 压裂钻孔间距为8-10m, 水压为13-30. 8MPa.与爆破强制放顶方法相比, 水力压裂初次放顶法更为安全、合理. 展开更多

关键词 水力压裂 强制初次放顶 顶板岩层弱化

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水力压裂技术在锦界煤矿初次放顶中的应用 被引量：19

12

作者 孙连胜 齐海清 +1 位作者 冯彦军 宋桂军 《煤矿开采》 北大核心 2015年第6期97-100,共4页

针对神东矿区顶板岩层强度不高、厚度较大、稳定性和整体性较好的特点,开展了水力压裂技术在神东矿区初次放顶中的应用研究。根据神东矿区顶板岩层特点和初次放顶存在的问题,选取神东锦界煤矿31405工作面为水力压裂初次放顶试验点,采用... 针对神东矿区顶板岩层强度不高、厚度较大、稳定性和整体性较好的特点,开展了水力压裂技术在神东矿区初次放顶中的应用研究。根据神东矿区顶板岩层特点和初次放顶存在的问题,选取神东锦界煤矿31405工作面为水力压裂初次放顶试验点,采用岩层结构调研、井下试验及监测相结合的方法,研究了压裂对顶板岩层的弱化及初次垮落的作用。监测结果表明,压裂过程中水压最大为22MPa,最小为8MPa,流量为80L/min。工作面推进约10m后顶板开始分层分次垮落,推进至40m基本顶垮落。工作面初次垮落过程未形成冲击,未对工作面产生影响,实现了工作面初采安全,水力压裂控顶达到了预期效果。 展开更多

关键词 水力压裂 初次放顶 井下试验

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深孔预裂爆破技术在综采面初次放顶中的应用 被引量：6

13

作者 胡滨 梁小兴 +2 位作者 王有发 蔚文忠 杨清泉 《煤矿开采》 北大核心 2016年第6期54-56,共3页

为解决坚硬顶板在回采工作面初采时的技术难题,采用深孔预裂爆破技术进行工作面初次放顶的工业性试验。试验结果表明:深孔预裂爆破技术强制爆落的煤岩块基本可以充满支架后方的采空区,改变了顶板力学结构,有效减弱顶板初次来压时的动载... 为解决坚硬顶板在回采工作面初采时的技术难题,采用深孔预裂爆破技术进行工作面初次放顶的工业性试验。试验结果表明:深孔预裂爆破技术强制爆落的煤岩块基本可以充满支架后方的采空区,改变了顶板力学结构,有效减弱顶板初次来压时的动载冲击作用,避免飓风的形成,为类似条件下的煤层顶板控制提供了参考。 展开更多

关键词 深孔预裂爆破 初次放顶 坚硬难垮顶板

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某矿7122工作面冒顶事故分析 被引量：1

14

作者 岑传鸿 《煤炭科学技术》 CAS 1988年第7期43-45,61,共4页

作者通过一冒顶实例分析,提出了发生推垮型冒顶的5个条件,以及防止推垮型冒顶的支护密度计算公式。

关键词 冒顶事故 推垮型冒顶 支护密度 复合顶板 初撑力 摩擦支柱 迎山角 初次放顶 排距 煤壁

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斜切分段短壁工作面顶板预裂爆破方案研究及应用

15

作者 刘程 李树刚 +1 位作者 秦松 杨守国 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2016年第4期478-483,共6页

针对急倾斜A3煤层伪斜布置的短壁工作面11A3E11顶板不易垮落,引发采空区遗留煤自燃、有毒有害气体积聚等安全隐患。为消除悬顶的影响,针对现场实际情况对比分析选择顶板预裂爆破方案,工作面切眼前方50 m采用初次放顶,之后循环放顶直至... 针对急倾斜A3煤层伪斜布置的短壁工作面11A3E11顶板不易垮落,引发采空区遗留煤自燃、有毒有害气体积聚等安全隐患。为消除悬顶的影响,针对现场实际情况对比分析选择顶板预裂爆破方案,工作面切眼前方50 m采用初次放顶,之后循环放顶直至停采线,在现场实施中得到了适合此短壁工作面特定顶板预裂爆破的相应参数,包括了:钻机的型号;初次放顶和循环放顶爆破的装药量、封孔长度、钻孔倾角及爆破处理高度等。通过钻孔窥视、采空区风速测定、工作面回采跨落情形及液压支架阻力变化验证了顶板爆破的良好效果,保证了工作面的安全回采。 展开更多

关键词 A3煤层 悬顶 预裂爆破 初次放顶 钻孔

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坚硬顶板多层次立体化水力压裂技术研究 被引量：11

16

作者 崔峰 崔魏 +1 位作者 张勃阳 何青源 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2022年第5期32-37,共6页

陕北侏罗系煤田坚硬顶板普遍存在,导致煤矿井下工作面初次来压步距大(40~70 m),易发生冲击矿压灾害事故,采用水力压裂技术进行切顶卸压可以有效减小工作面初次来压步距,进而避免发生冲击矿压灾害事故。为此,在总结我国现有水力压裂技术... 陕北侏罗系煤田坚硬顶板普遍存在,导致煤矿井下工作面初次来压步距大(40~70 m),易发生冲击矿压灾害事故,采用水力压裂技术进行切顶卸压可以有效减小工作面初次来压步距,进而避免发生冲击矿压灾害事故。为此,在总结我国现有水力压裂技术在煤矿井下工作面初采初放应用经验的基础上,提出坚硬顶板多层次立体化水力压裂技术,使用自主研发的钻割一体化设备,实现高效快捷的压裂孔定向割槽,并在陕西延长石油矿业有限责任公司魏墙煤业公司1313工作面开展水力压裂初采初放现场试验。观测结果表明,水力压裂处理后1313工作面直接顶初次垮落步距为9.6 m,老顶初次垮落步距为19.2 m,且冒落后的老顶完全充填采空区,大大降低了工作面老顶突然垮落造成的“飓风”性冲击灾害。 展开更多

关键词 坚硬顶板 水力压裂 冲击矿压 工作面初次放顶 径向割槽

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浅析复合顶板推垮型冒顶 被引量：3

17

作者 张希九 《煤炭科学技术》 CAS 1988年第4期34-37,63,共5页

作者分析了发生推垮型冒顶的原因,冒顶时的主要特点,提出了预防措施。

关键词 推垮型冒顶 复合顶板 顶板管理 初次放顶 离层 预防措施 顶板岩性 初撑力 煤帮 伪顶

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谈顶板自然冒落单体支柱工作面的控顶距离 被引量：2

18

作者 毕华照 《煤炭科学技术》 CAS 1988年第1期2-6,共5页

近两年来,各矿务局(矿)在顶板管理工作中取得了很大成绩,顶板事故有所降低,但总的来说,其仍占各类事故之首。为了及时总结交流顶板管理工作中的技术经验,沟通信息,不断提高顶板管理工作水平,切切实实地把顶板事故降下来,本刊从今年第1... 近两年来,各矿务局(矿)在顶板管理工作中取得了很大成绩,顶板事故有所降低,但总的来说,其仍占各类事故之首。为了及时总结交流顶板管理工作中的技术经验,沟通信息,不断提高顶板管理工作水平,切切实实地把顶板事故降下来,本刊从今年第1期起开辟“顶板控制专题报道”栏目,欢迎广大工程技术人员来稿。 展开更多

关键词 控顶距 顶板管理 顶板事故 初次放顶 单体支柱 压垮型冒顶 悬顶 冒顶事故 支护强度 支护密度

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在复合顶板下采煤

19

作者 刘华民 国玉成 黄先铭 《煤炭科学技术》 CAS 1985年第2期17-19,共3页

谢一矿是一个开采缓倾斜煤层群的矿井,其顶板为复合顶板。复合顶板较难管理,尤其在初次放顶期间,常常发生大冒顶事故。我矿的三、八槽等煤层就是这样。下面结合八槽煤层的41128工作面谈谈复合顶板的管理问题。

关键词 复合顶板 冒顶事故 初次放顶 顶板管理 顶板冒落 煤层群 离层 回采巷道 开切眼 缓倾斜

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开滦某矿2122工作面大冒顶事故的技术分析 被引量：1

20

作者 毕华照 乔福祥 何国华 《煤炭科学技术》 CAS 1988年第5期51-52,48+63,共4页

分析了2122工作面冒顶事故的原因。

关键词 冒顶事故 技术分析 顶板管理 初次放顶 煤层直接顶 回风顺槽 回柱 开切眼 摩擦支柱 木支架

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