資源描述：
《水力致裂技術在處理堅硬頂板中的試驗研究.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、江西煤炭科技2015年第l期JIANGXICOA1SCIENCE＆．TECHNOIOGYN0．12015水力致裂技術在處理堅硬頂板中的試驗研究毛明亮(華晉焦煤有限責任公司沙曲礦，山西柳林033300)摘要：堅硬頂板工作麗若頂板不能及時垮落，會在采空區(qū)上方形成大面積懸頂，對人員、巷道和設備會形成嚴重的威脅。以15306堅硬頂板工作面為試驗對象，通過合理確定水力致裂弱化頂板方案和注水T藝，實施了水力致裂弱化頂板試驗。試驗結(jié)果顯示，有效弱化了15306工作面頂板，其有效致裂半徑達12m，對于消除大面積懸頂，保證工作麗安全回采具有重要的意義。關鍵詞：水力致裂；堅硬頂板；弱化原理
2、中圖分類號：TD327．23文獻標識碼：B文章編號：1006—2572(2015)oi一0104—03ExperimentalStudyonWaterFracturingTechnologyinHandlingHardRoofMaoMingliang(ShaquColliery，HuajinCokingCoalIndustryCo．，Ltd．，Liulin，Shanxi033300)Abstract：Largeunsupportedroofwilloccurabovethemined-outareawhichwouldseriouslythreatenperson—ne
3、l，roadwayandequipmentiftheroofcan'tcollapseintimeonthefaceofhardroof．15306hardrooffacebeingusedastestobject，waterfracturingweakeningroofhasbeentestedbyreasonablewaterfracturingweakeningroofschemeandgroutingtechnique．Thetestingresultsshowthattheroofof15306facehasbeenweakenedef—ficientlyan
4、ditsefficientfracturingradiumreaches12m，whichhasgreatsignificancefortheremovingoflargeunsupportedroofandthesafetyminingoftheface．KeyWords：waterfracturing；hadroof；weakeningprinciple堅硬頂板采場與普通采場其主要區(qū)別是礦山壓力顯一直是煤炭開采界的重要研究課題。目前我國處理堅現(xiàn)程度不同，開采實踐和理論研究表明，堅硬頂板采場礦硬頂板的方法有煤柱支撐法、強制放頂法和頂板弱化法，壓顯現(xiàn)更為劇烈。堅硬頂板工
5、作面頂板巖性致密、強度其中支撐法存在煤炭損失率高，強制放頂法存在工程量高，若不對其進行弱化處理會在采空區(qū)上方形成大面積的大、安全隱患多等弊端～；頂板弱化法包括爆破弱化和注懸頂，這些頂板巖層會因彎曲、變形積聚大量的彈性能，當水弱化兩種，前者工序復雜，施工難度大，且難以適應高瓦突然垮落時彈性能會瞬間釋放，給工作面、采區(qū)甚至整個斯礦井，后者施工簡單，成本低，對開采影響較小，推廣應礦井帶來嚴重的破壞，此外，堅硬頂板還是誘導沖擊地壓用前景較好。的重要因素。文獻顯示，我國有35左右的煤層屬于堅硬1水力致裂弱化頂板原理頂板煤層，覆蓋在50以上的礦區(qū)，故如何控制堅硬頂板理論分析認為，水
6、對巖石的作用主要表現(xiàn)在水壓和水化學損傷兩個方面，其中水壓可以減少巖體內(nèi)部摩擦阻模型分別為35GPa和l3GPa。力，促進其內(nèi)部節(jié)理裂隙的發(fā)育，同時還造成巖體產(chǎn)生滲縭號柱狀層厚／m名稱透變形；后者是指水nT以對巖體裂紋面的內(nèi)聚力和內(nèi)摩擦7／＼L86石灰?guī)r69．28細粒砂巖角進行影響，造成巖體裂紋面抗剪強度較低。從損傷力5／＼3．39石灰?guī)r4ll-0細粒砂巖學角度對注水弱化頂板進行分析，首先注入頂板的高壓水37．1石灰?guī)r2＼一3產(chǎn)生裂隙．原乍裂隙在水力作用下不斷擴大，這樣造成巖．7煤層l==：==’=’：：===7．9淀巖體內(nèi)礦物顆粒的黏結(jié)性大大降低，最終導致頂板巖層強度圖
7、115306工作面綜合地質(zhì)柱狀圖的降低。從動力學角度分析，高壓水進入巖體后，改變了3．2水力致裂頂板工藝實施原巖體物理特性和內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)，削弱了礦物顆粒的聯(lián)系3．2．1致裂實驗方案的確定性，同時腐蝕礦物質(zhì)晶體，造成巖體膨脹變形，導致巖體強為了更好地掌握水力致裂弱化堅硬頂板的效果，在T度降低。通過上述分析可知，水力致裂弱化頂板就是利用作面機巷選擇頂板條件較好、作業(yè)空間較大的頂飯域作水對巖體產(chǎn)牛的多重弱化作用。為實驗區(qū)域。在選定的試驗區(qū)域布置l和2兩個致裂鉆2水力致裂工藝孔，兩鉆孔間距為25m；在1致裂鉆孔附近布置11、存采用水力致裂技術處理
