特厚煤層動壓巷道水力致裂卸壓護巷技術研究
關鍵詞：堅硬頂板 動壓巷道 切頂卸壓 礦壓監測 水力壓裂
摘要：針對堅硬頂板難以及時垮落,造成工作面回采礦壓強烈,巷道變形劇烈,治理難度大的問題,以馬道頭煤礦5209輔助運輸巷為工程背景,通過現場調研、理論分析、圍巖地質力學參數測試、工業性試驗等多種手段,提出了基于單孔分段多次壓裂為核心的特厚煤層堅硬頂板、強烈動壓條件下巷道水力壓裂切頂卸壓控頂成套技術,包括鉆孔布置、壓裂參數、壓裂裝備及壓裂工藝等。在5209輔助運輸巷不同地段進行了單排孔和雙排孔水力壓裂切頂卸壓現場工業性試驗,工作面超前應力卸壓以煤柱側L孔為主,在終采線前方100 m范圍增加采煤側S孔卸壓鉆孔,并進行了現場試驗與監測。壓裂試驗顯示,K3粗粒砂巖最大起裂壓力超過50 MPa,保壓壓力在15~30 MPa,壓裂過程中臨近觀測孔出水效果較好,能夠對堅硬難跨頂板實現分層分段預裂與軟化。礦壓監測數據表明:實施水力壓裂切頂卸壓后,動壓巷道變形情況顯著降低,巷道變形量降低70%,端頭支架工作阻力降低35%,工作面回采超前應力影響距離從70 m降低至30 m內。研究成果在現場工程實踐的成功實施,對于水力壓裂切頂卸壓技術在特厚煤層堅硬頂板工作面開采的推廣應用提供了借鑒。
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