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深埋厚顶板工作面采场应力演化规律及区域水力压裂卸压技术研究
被引量：
1
1
作者
庞立宁
薛吉胜
张震
《煤炭工程》
北大核心
2024年第11期110-117,共8页
针对深埋厚砂岩顶板赋存条件下工作面回采过程中采场应力高、两巷变形量大、顶板断裂能量大等强矿压显现问题,采用FLAC数值模拟了130207深埋高应力采场应力演化规律和采场位移演化规律,结果表明,工作面推进至一次见方和二次见方时,会出...
针对深埋厚砂岩顶板赋存条件下工作面回采过程中采场应力高、两巷变形量大、顶板断裂能量大等强矿压显现问题,采用FLAC数值模拟了130207深埋高应力采场应力演化规律和采场位移演化规律,结果表明,工作面推进至一次见方和二次见方时,会出现高应力集中,集中系数最高可达2.5~4.0;二次见方期间回风巷帮部水平位移可达390 mm,底鼓量可达413 mm。为确保工作面安全回采,制定了区域水力压裂卸压方案,依据关键层理论和组合梁理论计算得出130207工作面关键致灾层位为22.83 m厚粗粒砂岩层和40.23 m厚粗粒砂岩层,依据Hubbert-Willsi非渗透性地层破裂压力计算公式得出起裂压力为13.06 MPa。区域水力压裂后,工作面周期来压步距、来压持续距离明显减小,超前支承压力影响范围及应力集中系数明显降低,工作面日最大能量和日平均能量明显减小,这说明定向区域水力压裂技术效果良好。
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关键词
深埋厚顶板
强矿
压
显现
应力演化规律
区域水力压裂
关键致灾层位
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职称材料
煤矿井下定向钻孔水力压裂岩层控制技术及应用
被引量：
56
2
作者
康红普
冯彦军
+2 位作者
张震
赵凯凯
王鹏
《煤炭科学技术》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第1期31-44,共14页
水力压裂技术在煤矿坚硬、完整顶板岩层弱化及高应力巷道卸压方面得到越来越广泛的应用。以陕西曹家滩煤矿特厚煤层综放开采工作面、特厚稳定顶板岩层为工程背景,开展了顶板岩层地质力学测试、可压性试验,水力裂缝扩展理论分析及三维数...
水力压裂技术在煤矿坚硬、完整顶板岩层弱化及高应力巷道卸压方面得到越来越广泛的应用。以陕西曹家滩煤矿特厚煤层综放开采工作面、特厚稳定顶板岩层为工程背景,开展了顶板岩层地质力学测试、可压性试验,水力裂缝扩展理论分析及三维数值模拟,提出井下工作面定向钻孔区域水力压裂顶板层位、压裂钻孔布置与参数确定方法及压裂工艺。在井下进行了工业性试验和系统的地面微震实时监测,获得了顶板水力压裂裂缝空间展布特征。同时,进行了液压支架工作阻力,工作面周期来压步距及持续距离,来压动载系数及顶板岩层破断能量监测与分析,综合评价了水力压裂效果。初步建立了集压裂层位确定与参数设计,井下定向钻孔压裂工艺与装备,水力裂缝空间展布监测与压裂效果综合评价为一体的煤矿井下定向钻孔水力压裂成套技术。井下试验结果表明:在曹家滩煤矿井下地应力状态下(最小主应力为垂直应力),水力裂缝以水平裂缝为主,沿钻孔两侧扩展平均距离为80 m左右,有效弱化了工作面范围内上覆坚硬、完整顶板,实现了区域顶板改造。压裂区域工作面强矿压显现显著减弱,确保了工作面安全生产。最后,分析了水力压裂存在的问题,展望了技术发展方向。
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关键词
煤矿井下
区域水力压裂
岩层控制
定向钻孔
压
裂
层位
压
裂
参数设计
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职称材料
题名
深埋厚顶板工作面采场应力演化规律及区域水力压裂卸压技术研究
被引量：
1
1
作者
庞立宁
薛吉胜
张震
机构
天地科技股份有限公司开采设计事业部
中煤科工开采研究院有限公司
出处
《煤炭工程》
北大核心
2024年第11期110-117,共8页
基金
天地科技股份有限公司科技创新创业资金专项项目(2023-2-TD-ZD003)。
文摘
针对深埋厚砂岩顶板赋存条件下工作面回采过程中采场应力高、两巷变形量大、顶板断裂能量大等强矿压显现问题,采用FLAC数值模拟了130207深埋高应力采场应力演化规律和采场位移演化规律,结果表明,工作面推进至一次见方和二次见方时,会出现高应力集中,集中系数最高可达2.5~4.0;二次见方期间回风巷帮部水平位移可达390 mm,底鼓量可达413 mm。为确保工作面安全回采,制定了区域水力压裂卸压方案,依据关键层理论和组合梁理论计算得出130207工作面关键致灾层位为22.83 m厚粗粒砂岩层和40.23 m厚粗粒砂岩层,依据Hubbert-Willsi非渗透性地层破裂压力计算公式得出起裂压力为13.06 MPa。区域水力压裂后,工作面周期来压步距、来压持续距离明显减小,超前支承压力影响范围及应力集中系数明显降低,工作面日最大能量和日平均能量明显减小,这说明定向区域水力压裂技术效果良好。
关键词
深埋厚顶板
强矿
压
显现
应力演化规律
区域水力压裂
关键致灾层位
Keywords
deep and thick roof
strong mine pressure behavior
stress evolution law
regional hydraulic fracturing
key hazard-causing layers
分类号
TD323 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
煤矿井下定向钻孔水力压裂岩层控制技术及应用
被引量：
56
2
作者
康红普
冯彦军
张震
赵凯凯
王鹏
机构
中煤科工开采研究院有限公司
煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室
中国科学院地质与地球物理研究所
出处
《煤炭科学技术》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第1期31-44,共14页
基金
国家重点研发计划资助项目(2017YFC0603003)
天地科技开采设计事业部创新基金重点资助项目(TDKC-2022-ZD-02)。
文摘
水力压裂技术在煤矿坚硬、完整顶板岩层弱化及高应力巷道卸压方面得到越来越广泛的应用。以陕西曹家滩煤矿特厚煤层综放开采工作面、特厚稳定顶板岩层为工程背景,开展了顶板岩层地质力学测试、可压性试验,水力裂缝扩展理论分析及三维数值模拟,提出井下工作面定向钻孔区域水力压裂顶板层位、压裂钻孔布置与参数确定方法及压裂工艺。在井下进行了工业性试验和系统的地面微震实时监测,获得了顶板水力压裂裂缝空间展布特征。同时,进行了液压支架工作阻力,工作面周期来压步距及持续距离,来压动载系数及顶板岩层破断能量监测与分析,综合评价了水力压裂效果。初步建立了集压裂层位确定与参数设计,井下定向钻孔压裂工艺与装备,水力裂缝空间展布监测与压裂效果综合评价为一体的煤矿井下定向钻孔水力压裂成套技术。井下试验结果表明:在曹家滩煤矿井下地应力状态下(最小主应力为垂直应力),水力裂缝以水平裂缝为主,沿钻孔两侧扩展平均距离为80 m左右,有效弱化了工作面范围内上覆坚硬、完整顶板,实现了区域顶板改造。压裂区域工作面强矿压显现显著减弱,确保了工作面安全生产。最后,分析了水力压裂存在的问题,展望了技术发展方向。
关键词
煤矿井下
区域水力压裂
岩层控制
定向钻孔
压
裂
层位
压
裂
参数设计
Keywords
underground coal mines
regional hydraulic fracturing
strata control
directional borehole
rock fracturing horizon
fracturing parameter design
分类号
TD322 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
深埋厚顶板工作面采场应力演化规律及区域水力压裂卸压技术研究
庞立宁
薛吉胜
张震
《煤炭工程》
北大核心
2024
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
煤矿井下定向钻孔水力压裂岩层控制技术及应用
康红普
冯彦军
张震
赵凯凯
王鹏
《煤炭科学技术》
CAS
CSCD
北大核心
2023
56
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职称材料
已选择
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