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《鳳凰山煤礦堅硬頂板定向水力壓裂技術應用研究.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第23卷第11期中國礦業(yè)VoL23，NO．¨2014年l1月CHINAMININGMAGAZINENOV．2014鳳凰山煤礦堅硬頂板定向水力壓裂技術應用研究孫志勇，馮彥軍，郭相平(天地科技股份有限公司開采設計事業(yè)部，北京100013)摘要：針對超前深孔預裂爆破弱化方式處理煤礦堅硬難垮頂板存在的問題，采用定向水力壓裂技術在風凰山煤礦XV4306和XV5302兩個工作面進行井下試驗。根據(jù)現(xiàn)場圍巖地質力學特征，確定工作面兩次壓裂方案；通過現(xiàn)場施工，優(yōu)化施工工藝；工作面回采后通過監(jiān)測支架受力，得出預壓裂工作面頂板初次來壓步距
2、在26～27m之間，水力壓裂控制頂板效果良好，為該技術的推廣應用提供了依據(jù)。關鍵詞：煤礦；堅硬頂板；定向水力壓裂；井下應用中圖分類號：TD41文獻標識碼：A文章編號：1004—4051(2014)ll一01O8一O3ApplictionofhardandstableroofcontrolbymeansofdirectionalhydraulicfracturinginFenghuangshancoalmineSUNZhi—yong，F(xiàn)ENGYanJun，GUOXiangping(CoalMiningandDesign
3、Department，TiandiScienceandTechnologyCo．，Ltd．，Beijing100013，China)Abstract：AccordingtOtheexistingproblemsofthehardandstableroofcontrolincoalminebymeansofdeepholeadvancepre—splitblasting，thedirectionalhydraulicfracturingwasproposed．Thefieldtestswereappliedinwork
4、ingfaceXV43O6andXV5302ofFengHuangShancoalmine．Basedonthesurroundingrockgeomechanicalfeaturesofthesite，thedirectionalhydraulicfracturingprogramwasdetermined．Andtheprocesswasoptimizedduringthefieldtest．Thefieldtestresultsshowedthatthefirstweightdistancewas26～27ma
5、fterdirectiona1hydraulicfracturing．Thedirectionalhydraulicfracturingwordswel1，anditprovidedthebasisfortheapplicationofthetechnology．Keywords：coa1mine；stableroof；directionalhydraulicfracturing；crackpropagation；fieldtest在煤礦開采中，堅硬難垮頂板是指賦存在煤層抗壓強度在100M~140MPa之間，屬于典型
6、的強度上方或厚度較薄的直接頂上面厚而堅硬的砂巖、礫高、整體性強、自穩(wěn)能力強的堅硬頂板。此類頂板在巖或石灰?guī)r等巖層[1]。傳統(tǒng)的處理堅硬頂板方法開采過程中，初次來壓和周期來壓步距較大，礦壓顯主要采用超前深孔預裂爆破弱化方式，預裂爆破導現(xiàn)十分明顯。若采用超前深孑L預裂爆破弱化方式處致的震動會對地面建筑及周圍環(huán)境產生一定的影理工作面的難垮頂板時，會導致局部CO積聚，安全響。同時爆破需用大量火藥，每孔用量達幾十千克，管理難度加大，不利于安全生產。危險性高，需在所有回風系統(tǒng)設置警戒，爆破產生的針對上述問題，運用定向水力壓裂技術
7、在鳳有害氣體、火焰等將會帶來一系列危害?；松矫旱Vl6進行井下試驗，為該技術的推廣應用提鳳凰山煤礦15煤層直接頂為K。石灰?guī)r，平均供依據(jù)。厚度10m?，F(xiàn)場采用WQCZ一56型圍巖強度測試裝1現(xiàn)場試驗置對該巖層進行原位強度測試得知，K。灰?guī)r的單軸1．1施工方案根據(jù)工作面頂板圍巖強度、圍巖性質與結構和地應力場特征，以及在晉煤集團王臺鋪煤礦的實踐收稿日期：2014—05—20經驗，確定試驗方案，分別在XV4306和XV5302兩基金項目：國家高技術研究發(fā)展計劃(863計劃)項目“高地壓圍巖個工作面進行定向水力壓裂技術應用研究
8、，工作面控制技術與裝備研發(fā)”資助(編號：2008AA062102)長度中一中180m。作者簡介：孫志勇(1985)，男，山東濰坊人，碩士，主要從事巷道支護技術研究及推廣應用工作。Email：jaycke一520@163．corn。切眼初次水力壓裂鉆孔布置如圖1(a)所示。第11期孫志勇，等：鳳凰山煤礦堅硬頂板定向水力壓裂技術應用研究1O9鉆孑L
