软及硬煤层钻孔卸压效果对比分析研究 被引量：49

1

作者 易恩兵 牟宗龙 +3 位作者 窦林名 居建国 谢龙 徐大连 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2011年第6期1-5,85,共6页

为分析冲击矿压矿井软煤层钻孔卸压效果比硬煤层好这一问题,通过采用有限元数值模拟软件FLAC对软及硬煤层的大直径钻孔卸压效果进行了分析研究,结果表明：当钻孔深度达到10~15 m时,软煤体内应力35 MPa,硬煤体内应力29 MPa,并且软煤体35 ... 为分析冲击矿压矿井软煤层钻孔卸压效果比硬煤层好这一问题,通过采用有限元数值模拟软件FLAC对软及硬煤层的大直径钻孔卸压效果进行了分析研究,结果表明：当钻孔深度达到10~15 m时,软煤体内应力35 MPa,硬煤体内应力29 MPa,并且软煤体35 MPa的应力大于硬煤体29MPa的应力,从而说明软煤层中实施钻孔卸压效果较好,硬煤层中钻孔卸压效果较差,最后对张双楼煤矿7123工作面实施大直径钻孔卸压,卸压效果与数值模拟结果一致。 展开更多

关键词 冲击矿压 大直径 钻孔卸压 数值模拟 应力集中 卸压效果

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钻孔卸压效果影响因素数值模拟研究 被引量：13

2

作者 兰永伟 高红梅 陈学华 《矿业安全与环保》 北大核心 2013年第3期6-9,共4页

为了研究钻孔卸压效果影响因素之间的关系,采用RFPA数值模拟软件,分析了钻孔直径、钻孔间距、煤体应力等对卸压效果的影响。数值模拟及理论分析得出:在其他因素一定的条件下,卸压效果随钻孔直径的增大而提高;煤体中的压力越大,卸压效果... 为了研究钻孔卸压效果影响因素之间的关系,采用RFPA数值模拟软件,分析了钻孔直径、钻孔间距、煤体应力等对卸压效果的影响。数值模拟及理论分析得出:在其他因素一定的条件下,卸压效果随钻孔直径的增大而提高;煤体中的压力越大,卸压效果越显著;煤体在高应力状态下(30 MPa),钻孔间距为3 m时卸压效果好,而在低应力状态下(20 MPa),钻孔间距为2 m时卸压效果好。 展开更多

关键词 钻孔卸压 数值模拟 卸压效果

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高压水射流煤层切槽卸压效果的数值模拟 被引量：7

3

作者 李忠华 张啸 尹亮亮 《煤矿开采》 北大核心 2009年第4期16-17,59,共3页

应用数值模拟方法验证了高压水射流切割技术能够克服地质条件等诸多因素的限制,实现本层煤的卸压,卸压范围可达到5m以上,卸压效果较好。

关键词 高压水射流 煤层切槽 卸压效果

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高瓦斯煤层群保护层开采卸压效果数值模拟 被引量：12

4

作者 肖同强 李允生 顾树生 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2013年第5期527-530,共4页

为合理选择保护层,针对高瓦斯突出煤层群安全开采问题,分析了保护层开采的保护作用机理,即保护层开采可对被保护层起到卸压增透作用,改善被保护层的瓦斯抽放效果是解决煤与瓦斯突出问题及瓦斯灾害的重要技术手段;卸压对煤与瓦斯突出及... 为合理选择保护层,针对高瓦斯突出煤层群安全开采问题,分析了保护层开采的保护作用机理,即保护层开采可对被保护层起到卸压增透作用,改善被保护层的瓦斯抽放效果是解决煤与瓦斯突出问题及瓦斯灾害的重要技术手段;卸压对煤与瓦斯突出及瓦斯问题的解决具有决定作用.针对某矿高瓦斯突出煤层群生产地质条件,采用FLAC3D数值软件模拟2个非突出煤层作为保护层开采时的卸压效果,并对其进行了分析比较,研究结果可为保护层的合理选择提供参考依据. 展开更多

关键词 高瓦斯 煤层群 保护层开采 卸压效果

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远距离下保护层开采卸压效果数值模拟研究 被引量：2

5

作者 方家虎 高雅 +2 位作者 张洋 甄子超 李志 《中国煤炭》 北大核心 2016年第3期43-47,共5页

以芦岭煤矿远距离下保护层（即Ⅲ11软岩工作面）开采作为工程背景,采用FLAC3D数值模拟技术,通过对虚拟监测点数据的统计分析,研究了下保护层开采过程中被保护8~#煤层的应力变化规律、膨胀变形程度及瓦斯压力变化规律。模拟结果显示：随... 以芦岭煤矿远距离下保护层（即Ⅲ11软岩工作面）开采作为工程背景,采用FLAC3D数值模拟技术,通过对虚拟监测点数据的统计分析,研究了下保护层开采过程中被保护8~#煤层的应力变化规律、膨胀变形程度及瓦斯压力变化规律。模拟结果显示：随保护层开采范围的不断增大,8~#煤层垂直应力、最大主应力及最小主应力变化量均超过10%;厚度变形量超过3‰;且在保护层开采中后期8~#煤层瓦斯压力低于国家防突规定的临界值0.74 MPa,表明下保护层开采对被保护的8~#煤层起到卸压保护作用。 展开更多

关键词 下保护层开采 应力变化 煤层膨胀变形 瓦斯压力 卸压效果

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不同护巷煤柱近距离倾斜下保护层开采卸压效果研究 被引量：2

6

作者 张玉波 李世超 《煤炭工程》 北大核心 2014年第4期76-79,共4页

为了实现被保护层的经济、安全与高效开采,对留设不同尺寸煤柱开采保护层的效果展开研究,通过理论与计算机数值模拟实验发现,采用无煤柱开采保护层时,被保护层的卸压区域连续,并且随着接续工作面的开采,被保护层经历反复卸压作用,卸压... 为了实现被保护层的经济、安全与高效开采,对留设不同尺寸煤柱开采保护层的效果展开研究,通过理论与计算机数值模拟实验发现,采用无煤柱开采保护层时,被保护层的卸压区域连续,并且随着接续工作面的开采,被保护层经历反复卸压作用,卸压更加充分,并据此对近距离下保护层开采巷道布置进行优化,即采用完全无煤柱开采保护层,可实现被保护层的安全、经济与高效开采。 展开更多

关键词 无煤柱 近距离 下保护层 卸压效果 巷道布置

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保护层区段煤柱宽度对被保护层卸压效果的影响 被引量：9

7

作者 齐峰 《矿业安全与环保》 北大核心 2016年第4期10-13,18,共5页

为了实现被保护层经济、安全和高效开采,基于某煤矿地层条件,利用FLAC3D软件建立采动煤岩体计算模型,模拟研究了保护层不同宽度区段煤柱对被保护层卸压效果的影响。根据应力系数和膨胀变形率可将煤柱上覆岩层分为压缩变形区、未充分卸... 为了实现被保护层经济、安全和高效开采,基于某煤矿地层条件,利用FLAC3D软件建立采动煤岩体计算模型,模拟研究了保护层不同宽度区段煤柱对被保护层卸压效果的影响。根据应力系数和膨胀变形率可将煤柱上覆岩层分为压缩变形区、未充分卸压区和充分卸压区。当被保护层位于充分卸压区时,煤层获得了充分卸压保护,消除了突出危险。确定了某煤矿地质条件下被保护层8煤层位于充分卸压区获得连续充分卸压的理论最小的区段煤柱宽度为5.1 m。经卸压效果考察,留设5 m宽区段煤柱时,被保护层得到了连续充分卸压保护。 展开更多

关键词 保护层开采 区段煤柱 卸压效果 应力系数 膨胀变形率

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软岩隧道EPP混凝土受力特征及卸压效果分析 被引量：1

8

作者 吉力此且 路军富 +1 位作者 王明胜 刘锋 《铁道工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第1期97-102,共6页

研究目的:软岩隧道在运营期间由于围岩蠕变导致隧道衬砌发生大变形及开裂,严重影响运营安全。在前期试验取得的EPP(聚丙烯)泡沫混凝土力学参数的基础上,开展软岩隧道EPP泡沫混凝土缓冲层受力特征及卸压效果分析,提出一种抵抗隧道围岩蠕... 研究目的:软岩隧道在运营期间由于围岩蠕变导致隧道衬砌发生大变形及开裂,严重影响运营安全。在前期试验取得的EPP(聚丙烯)泡沫混凝土力学参数的基础上,开展软岩隧道EPP泡沫混凝土缓冲层受力特征及卸压效果分析,提出一种抵抗隧道围岩蠕变、减小衬砌变形的方法,为类似隧道工程设计提供参考。研究结论:(1)EPP泡沫混凝土作为软岩隧道缓冲层对衬砌受压有良好的改善效果;(2)以EPP泡沫颗粒含量为64%的混凝土作为缓冲层且厚度为0.8 m时,衬砌受到的压应力最小,衬砌处于全断面受压状态,且极限承载能力最高;(3)缓冲层的让压量是决定其卸压效果的直接原因,缓冲层EPP泡沫含量越高,厚度越大,让压量就越大,卸压效果最好;(4)EPP泡沫混凝土应用于土木工程领域铁路和公路工程方向软岩隧道初期支护与二衬之间缓冲层结构中,其应用前景广阔,为进一步改善EPP泡沫混凝土卸压性能及提升工程实用性,需对材料配合比及压缩特性开展优化研究。 展开更多

关键词 聚丙烯泡沫混凝土 受力特征 让压量 卸压效果

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基于瞬变电磁法的近直立特厚煤层卸压效果评价研究 被引量：3

9

作者 冉丛江 刘旭东 宋炳霖 《煤炭工程》 北大核心 2023年第11期89-94,共6页

现有的卸压效果评价研究多针对于倾斜或缓倾斜煤层,对近直立特厚煤层的适用性尚不明确,近直立特厚煤层进行卸压爆破后其卸压效果难以判断。以乌东煤矿南采区B3+6煤层为工程背景,结合现场监测和理论分析,利用瞬变电磁法研究近直立特厚煤... 现有的卸压效果评价研究多针对于倾斜或缓倾斜煤层,对近直立特厚煤层的适用性尚不明确,近直立特厚煤层进行卸压爆破后其卸压效果难以判断。以乌东煤矿南采区B3+6煤层为工程背景,结合现场监测和理论分析,利用瞬变电磁法研究近直立特厚煤层卸压效果,发现实施深浅孔卸压爆破和煤层注水等措施后的卸压区与未卸压区域相比,顶板视电阻率降低50%~58.33%、煤层降低28.57%~42.86%、底板降低70%~80%。表明煤岩体裂隙发育程度增大、围岩承载载荷的能力降低,不易发生应力集中现象,卸压效果良好。 展开更多

关键词 瞬变电磁 近直立煤层 视电阻率 卸压效果

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煤层顶板水平井分段压裂卸压瓦斯排采技术研究进展、关键科学问题与展望 被引量：1

10

作者 杨科 张寨男 +5 位作者 华心祝 刘文杰 吕鑫 池小楼 王长城 李彩青 《煤炭学报》 北大核心 2025年第2期944-964,共21页

煤层顶板水平井分段压裂卸压瓦斯排采技术是指导深部高瓦斯松软低渗煤层瓦斯高效抽采的关键手段。据此提出煤层顶板水平井分段压裂卸压瓦斯排采工程全生命周期开发思路,包括前期科学规划、中期工程施工和后期安全管理3个阶段。梳理了煤... 煤层顶板水平井分段压裂卸压瓦斯排采技术是指导深部高瓦斯松软低渗煤层瓦斯高效抽采的关键手段。据此提出煤层顶板水平井分段压裂卸压瓦斯排采工程全生命周期开发思路,包括前期科学规划、中期工程施工和后期安全管理3个阶段。梳理了煤层顶板水平井分段压裂卸压瓦斯排采全生命周期开发研究进展,构建了煤层顶板水平井分段压裂卸压瓦斯排采关键科学问题的总体研究框架,并概述了其未来发展方向。结果表明:煤层顶板水平井分段压裂裂缝扩展受地质因素、施工参数和物性参数等影响变得极其复杂,综合评价裂缝扩展多因素影响下的主次关系,揭示多因素影响下的煤层顶板压裂裂缝扩展机理是亟待解决的问题。探寻应力、水、温度与煤体因素耦合对煤层瓦斯吸附、解吸与运移的促进与抑制作用的临界关系,建立多因素临界指标下的煤层瓦斯吸附与解吸最优模型,是实现煤层瓦斯高效排采的关键。目前,煤层顶板压裂遗留水在污染水源、抑制瓦斯排采和危险性聚集方面的研究不足,且缺乏“中国化”的管理经验和技术支撑。以煤层顶板压裂工程全生命周期开发思路为导向,分析了其高耗水性、压裂液选择及潜在污染、支撑剂合理选择、空气污染和地震风险等人文环境问题,提出了与之相对应的政策法规制定思路。实现复杂环境中多裂缝竞争扩展实时精准监测,揭示多因素影响下煤层顶板分段压裂与跨界面裂缝扩展机理,构建煤层顶板水平井分段压裂裂缝扩展有效影响半径评价模型,探究三向应力与煤体结构双重异性条件下水气运移规律,实现煤层顶板水平井压裂水气聚合潜在危险区超前探测,建立煤层顶板水平井分段压裂卸压瓦斯排采效果的精细化评价模型是目前亟待解决的关键科学问题。最后对煤层顶板水平井分段压裂卸压瓦斯排采技术的精准化、协调化、智能化、综合化和示范化发展方向进行了展望。 展开更多

关键词 顶板水平井 全生命周期 卸压效果 水气运移 潜在危险区 排采效果

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深部强矿压矿井煤层覆岩爆破卸压机理研究 被引量：1

11

作者 王永军 孟凡贞 +4 位作者 吕文茂 张垚 赵春虎 钟林华 胡东祥 《中国矿业》 北大核心 2024年第S02期325-329,共5页

为实现深部矿井开采强矿压的高效治理,本文提出首先在煤层覆岩顶板布置“U”型巷道,然后对“U”型巷道中间的岩层进行集中爆破卸压的强矿压治理方案。以西北矿区某深部强矿压矿井为研究背景,在两种岩性的坚硬顶板中,各设计了两种不同埋... 为实现深部矿井开采强矿压的高效治理,本文提出首先在煤层覆岩顶板布置“U”型巷道,然后对“U”型巷道中间的岩层进行集中爆破卸压的强矿压治理方案。以西北矿区某深部强矿压矿井为研究背景,在两种岩性的坚硬顶板中,各设计了两种不同埋深的“U”型巷道布置方案,分别是埋深-800 m、-825 m和埋深-850 m、-875 m。研究结果表明,采用“U”型巷道岩层爆破后,煤层采动过程中的采场应力、位移均有所减小。而“U”型巷道爆破卸压效果不仅与相对层间距有关,还与“U”型巷道所在岩层的岩性有关。在岩层岩性相同的情况下,“U”型巷道与下煤层的相对层间距越小,采场爆破卸压效果越好。 展开更多

关键词 强矿压 "U"型巷道 埋深 爆破卸压 卸压效果

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千米深井解放层开采卸压机理及效果分析——以华丰煤矿为例 被引量：5

12

作者 高亚楠 张垚 +3 位作者 张德飞 张玉栋 赵卫东 蔚立元 《煤田地质与勘探》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期116-126,共11页

解放层开采是煤与瓦斯突出、冲击地压等煤矿动力灾害防治的重要措施,以山东泰安千米深井华丰煤矿2613、2412工作面为背景,采用物理模拟与数值模拟相结合的方法,围绕解放层开采卸压机理、卸压效果评价等工程科学问题开展研究,明晰解放层... 解放层开采是煤与瓦斯突出、冲击地压等煤矿动力灾害防治的重要措施,以山东泰安千米深井华丰煤矿2613、2412工作面为背景,采用物理模拟与数值模拟相结合的方法,围绕解放层开采卸压机理、卸压效果评价等工程科学问题开展研究,明晰解放层开采后上覆岩层运动规律及矿压变化特征,厘清被解放层采动过程中采场应力与岩层位移演化规律,进而对解放层开采卸压效果和被解放层开采可行性进行指标化评价。结果表明:(1)解放层开采过程中,上覆岩层逐渐垮落形成漏斗状、非对称的多固支梁状结构,解放层开采结束后,采场左右两端分别形成对被解放层起永久性卸压保护的类悬臂梁结构,左右保护角分别为54°、60°。(2)解放层上覆岩层划分为“永久性卸压保护区”和“采空触矸压实区”,两种应力分布区对应解放层顶板应力最大值约20、36 MPa,对应被解放层内最大应力值约29、24 MPa,被解放层受两种应力区的叠加影响。(3)解放层开采结束后,工作面两端出现应力积聚,其他区域上覆岩层整体处于卸压状态,“采空触矸压实区”的持续发育已影响到被解放层,被解放层50~100 m区域沉降量约等于采高。(4)被解放开采过程中,覆岩板裂指数f为0.5,小于临界值0.7,不具有发生强矿压动力灾害的倾向,上覆岩层扰动范围较开采前变化极小,同时结合覆岩破坏形态,可知,被解放层开采始终处于解放层卸压范围内,解放层卸压充分,被解放层开采具有可行性。 展开更多

关键词 千米深井 解放层开采 卸压机理 卸压效果 开采可行性

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近直立煤层深浅孔爆破卸压技术与效果分析 被引量：5

13

作者 刘旭东 刘传义 +1 位作者 刘垚 张燊 《煤炭工程》 北大核心 2022年第3期79-83,共5页

为降低近直立煤层工作面水平地应力集中程度,理论分析了近直立煤层顶底板爆破卸压原理,提出了近直立煤层深浅孔爆破卸压方案,采用钻孔成像对爆破前后卸压效果进行了对比分析,并通过现场电磁辐射、微震数据分析对卸压爆破效果进行了验证... 为降低近直立煤层工作面水平地应力集中程度,理论分析了近直立煤层顶底板爆破卸压原理,提出了近直立煤层深浅孔爆破卸压方案,采用钻孔成像对爆破前后卸压效果进行了对比分析,并通过现场电磁辐射、微震数据分析对卸压爆破效果进行了验证,研究结果表明:采用深浅孔爆破后,顶底板岩层中形成了立体“缓冲带”,阻碍了高水平地应力向工作面传递,降低了应力集中程度;爆破后顶底板发育新的裂隙,数量增加约46.6%,若干裂隙扩展为离层,局部出现破碎区;爆破后工作面两侧煤岩体电磁强度明显降低,爆破前后微震能量与频次呈现先升高后降低规律,起到了良好的卸压效果。 展开更多

关键词 近直立煤层 冲击地压 深浅孔爆破 卸压效果

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卸压巷作用效果的平面数值模拟分析 被引量：2

14

作者 李泽民 王毅 《煤炭工程》 北大核心 2018年第3期86-90,94,共6页

针对塔山煤矿开采下组煤层所面临的临空开采动压显现情况所造成的回采巷道围岩应力高、围岩变形量大的特点,分析了卸压原理和预置参数,并利用RFPA模拟软件,以煤矿开采过程中的围岩应力动态演化过程为基础,对开采过程中有无卸压巷的围岩... 针对塔山煤矿开采下组煤层所面临的临空开采动压显现情况所造成的回采巷道围岩应力高、围岩变形量大的特点,分析了卸压原理和预置参数,并利用RFPA模拟软件,以煤矿开采过程中的围岩应力动态演化过程为基础,对开采过程中有无卸压巷的围岩应力变化情况进行比较分析。结果表明,卸压巷与煤柱之间合理宽度为15m;开采过程中巷道围岩剪应力在工作面推进180m时达到最大值,并在工作面超前6m范围内塑性变形发生剪切破坏;通过开掘卸压巷,煤柱所受最大压力减少了22.6%,最大剪应力减少近50%,巷道围岩应力和顶底板剪应力也有不同程度的减少。研究结果为特厚煤层卸压巷的布置提供了参考。 展开更多

关键词 临空开采 卸压巷 数值模拟 卸压效果

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小庄煤矿冲击地压分源解危措施及效果分析

15

作者 武亮 马科 《绿色科技》 2024年第6期216-219,235,共5页

针对冲击地压难以精准防治的问题,结合动静组合叠加理论,开展了分源监测,提出了冲击地压危险源层次化监测和分源解危措施,即对煤岩破断之后所萌生的动载荷监测工作,需要借助微震法对全矿井实施监测。同时借助地音法对重点工作面实行监测... 针对冲击地压难以精准防治的问题,结合动静组合叠加理论,开展了分源监测,提出了冲击地压危险源层次化监测和分源解危措施,即对煤岩破断之后所萌生的动载荷监测工作,需要借助微震法对全矿井实施监测。同时借助地音法对重点工作面实行监测,借助应力在线监测的方法以及钻屑法抽样监测的方法,实现局部危险区域内的煤体静载荷全面监测。基于检测结果,制定了针对掘进工作面迎头及顶煤的冲击地压解危方案并在现场进行了实施。结果表明:采掘扰动是诱发冲击地压发生的重要因素,采用冲击地压解危方案后,钻屑平均值分别由卸压前的2.44、2.26 kg/m降低至1.98、1.87 kg/m,起到了明显的卸压效果,为合理防治冲击地压提供了思路。 展开更多

关键词 冲击地压 动静组合 分源解危 卸压效果

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预掘底板岩巷穿层钻孔卸压抽采试验研究 被引量：4

16

作者 王中华 《矿业安全与环保》 北大核心 2016年第5期87-89,94,共4页

为提高煤层瓦斯抽采效果,提出了预掘底板岩巷穿层钻孔卸压抽采技术。通过考察底板围岩位移量、煤层透气性系数,分析了底板岩巷上覆煤岩层的卸压效果;通过考察底板穿层钻孔的单孔抽采量及抽采半径、煤巷条带的抽采效果、煤巷掘进的预测... 为提高煤层瓦斯抽采效果,提出了预掘底板岩巷穿层钻孔卸压抽采技术。通过考察底板围岩位移量、煤层透气性系数,分析了底板岩巷上覆煤岩层的卸压效果;通过考察底板穿层钻孔的单孔抽采量及抽采半径、煤巷条带的抽采效果、煤巷掘进的预测指标及炮后瓦斯浓度,分析了卸压煤层的抽采效果。实践表明,底板岩巷布置在待掘煤巷正下方8～12 m位置时穿层钻孔卸压抽采效果显著。 展开更多

关键词 预掘底板岩巷 卸压抽采 卸压效果 抽采效果

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井下超长水平孔分段压裂防冲机理及效果 被引量：20

17

作者 夏永学 潘俊锋 +4 位作者 谢非 孙晓东 陆闯 张晨阳 刘少虹 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第S01期115-124,共10页

坚硬厚层顶板是冲击地压的主要影响和诱发因素之一,针对冲击地压煤层上方高位厚硬顶板难以实现大范围卸压的难题,开发了井下超长水平孔分段压裂防冲技术。采用CDEM数值模拟方法分析了超长水平孔分段压裂弱化厚硬顶板的卸压防冲效果,结... 坚硬厚层顶板是冲击地压的主要影响和诱发因素之一,针对冲击地压煤层上方高位厚硬顶板难以实现大范围卸压的难题,开发了井下超长水平孔分段压裂防冲技术。采用CDEM数值模拟方法分析了超长水平孔分段压裂弱化厚硬顶板的卸压防冲效果,结果表明:压裂后高位厚硬顶板垮落更充分,来压步距更短,来压强度更低,同时工作面超前支承压力和巷道侧向支承压力也明显降低。提出了井下超长水平孔分段压裂卸压减冲原理,即通过对具有冲击致灾性的厚硬顶板实施大范围水力压裂,使完整性好的目标岩层形成数量众多、方位和长度不一的网状裂缝,从而大幅减弱岩层的整体强度,使上覆岩层的垂直应力由“硬传递”转化为“软传递”,降低了压裂区域下方煤层的整体静载水平;其次,压裂后坚硬顶板能及时垮落并充填采空区,减小了顶板来压产生的集中动载,使动载效应减弱,冲击风险降低。使用该技术在强冲击危险工作面进行了试验研究,结果表明,压裂期间,水压曲线在裂缝延伸压力区间内呈锯齿形波动,稳定时间长,表明裂缝扩展持续充分;在实施压裂的区域,微震事件由工作面前方向工作面后方和未压裂区转移,同时高能微震事件明显降低、低能微震事件增加,丛集效应弱化,开采扰动范围和顶板活动强度也有明显减小,巷道冲击风险显著降低,工作面最终实现了安全回采。 展开更多

关键词 超长水平孔 分段压裂 数值模拟 卸压效果 防冲机理

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井下超长水平孔分段压裂防冲机理及效果 被引量：3

18

作者 夏永学 潘俊锋 +4 位作者 谢非 孙晓东 陆闯 张晨阳 刘少虹 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期130-139,共10页

坚硬厚层顶板是冲击地压的主要影响和诱发因素之一,针对冲击地压煤层上方高位厚硬顶板难以实现大范围卸压的难题,开发了井下超长水平孔分段压裂防冲技术。采用CDEM数值模拟方法分析了超长水平孔分段压裂弱化厚硬顶板的卸压防冲效果,结... 坚硬厚层顶板是冲击地压的主要影响和诱发因素之一,针对冲击地压煤层上方高位厚硬顶板难以实现大范围卸压的难题,开发了井下超长水平孔分段压裂防冲技术。采用CDEM数值模拟方法分析了超长水平孔分段压裂弱化厚硬顶板的卸压防冲效果,结果表明:压裂后高位厚硬顶板垮落更充分,来压步距更短,来压强度更低,同时工作面超前支承压力和巷道侧向支承压力也明显降低。提出了井下超长水平孔分段压裂卸压减冲原理,即通过对具有冲击致灾性的厚硬顶板实施大范围水力压裂,使完整性好的目标岩层形成数量众多、方位和长度不一的网状裂缝,从而大幅减弱岩层的整体强度,使上覆岩层的垂直应力由“硬传递”转化为“软传递”,降低了压裂区域下方煤层的整体静载水平;其次,压裂后坚硬顶板能及时垮落并充填采空区,减小了顶板来压产生的集中动载,使动载效应减弱,冲击风险降低。使用该技术在强冲击危险工作面进行了试验研究,结果表明:压裂期间,水压曲线在裂缝延伸压力区间内呈锯齿形波动,稳定时间长,表明裂缝扩展持续充分;在实施压裂的区域,微震事件由工作面前方向工作面后方和未压裂区转移,同时高能微震事件明显降低、低能微震事件增加,丛集效应弱化,开采扰动范围和顶板活动强度也有明显减小,巷道冲击风险显著降低,工作面最终实现了安全回采。 展开更多

关键词 超长水平孔 分段压裂 卸压效果 防冲机理 冲击地压

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近直立特厚煤层深孔爆破防治冲击地压效果检测 被引量：4

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作者 李仕为 张宏伟 +1 位作者 荣海 康震 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期135-140,共6页

为了对近直立特厚煤层冲击地压进行防治,采用地面岩柱深孔爆破方法对煤层间岩柱进行预裂爆破,并采用地面EH-4探测法和井下瞬变电磁探测法对爆破前后岩柱体的物理力学结构进行探测,对卸压效果进行分析。EH-4探测表明,深孔爆破后岩柱结构... 为了对近直立特厚煤层冲击地压进行防治,采用地面岩柱深孔爆破方法对煤层间岩柱进行预裂爆破,并采用地面EH-4探测法和井下瞬变电磁探测法对爆破前后岩柱体的物理力学结构进行探测,对卸压效果进行分析。EH-4探测表明,深孔爆破后岩柱结构破坏明显,在+550^+650 m水平范围时,岩柱体的电阻率等值线由近直立向近水平发育,视电阻率值主要集中在150~250?·m,明显高于未爆破区域;井下瞬变电磁探测表明,深孔爆破后岩柱裂隙增大,探测区域前方20~90 m,视电阻率值从爆破前的25~86?·m增加到爆破后的84~216?·m,出现高阻异常区域。深孔爆破后岩柱破碎效果较好,岩柱体内积聚的弹性能得到释放,卸压效果明显,有效降低了冲击地压发生的危险性。 展开更多

关键词 冲击地压 近直立特厚煤层 深孔爆破 卸压效果 瞬变电磁

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磨砂射流轴向切顶压裂工艺研发及应用 被引量：6

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作者 夏永学 张晨阳 +4 位作者 杜涛涛 周金龙 孙如达 陆闯 潘俊锋 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期36-44,共9页

厚硬顶板大面积悬顶是诱发冲击地压的重要原因之一,针对顶板深孔爆破和常规水力压裂存在的不足,开发了磨砂射流轴向切顶技术。该技术通过在巷道顶板钻孔内实施预制轴向裂缝、定向水力压裂等工序,使巷道走向和倾向方向上均形成最有利于... 厚硬顶板大面积悬顶是诱发冲击地压的重要原因之一,针对顶板深孔爆破和常规水力压裂存在的不足,开发了磨砂射流轴向切顶技术。该技术通过在巷道顶板钻孔内实施预制轴向裂缝、定向水力压裂等工序,使巷道走向和倾向方向上均形成最有利于顶板垮落的人造裂缝网,以实现最佳卸压效果。现场应用表明,实施磨砂射流轴向切顶后,目标岩层电磁波吸收系数增强,顶板裂隙明显增加;工作面回采期间,压裂影响区域的支架支撑力在增加,支架主要受力模式从降阻型和恒阻型转变为增阻型,微震能量释放更平稳,有效降低了冲击地压发生风险。在此基础上,分析了磨砂射流轴向切顶卸压防冲机理,即轴向切顶使工作面端头附近形成预制的轴向裂缝,工作面回采期间,顶板沿预制裂缝定向切落,降低了顶板弯曲弹性能转化为巷道围岩压缩弹性能的基础静载Ej和顶板突然断裂产生的强烈附加动载Ed,使巷道围岩不具备冲击启动的载荷条件。 展开更多

关键词 冲击地压 水射流 坚硬顶板 轴向切顶 卸压效果

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