煤炭工程 ›› 2025, Vol. 57 ›› Issue (7): 81-86.doi: 10. 11799/ ce202507012
厚硬顶板井下长孔水力压裂防冲技术研究
姚子涛,陈学慧,李振安,等
1. 中煤陕西能源化工集团有限公司,陕西 榆林 719000
2. 中煤科工开采研究院有限公司,北京 100013
3. 中煤科工(西安)开采工程技术有限公司,陕西 西安 710000
4. 济宁市煤矿安全生产监测监控中心,山东 济宁 272000
5. 中煤陕西榆林能源化工有限公司,陕西 榆林 719100
Underground hydraulic fracturing with long boreholes for rock burst prevention under thick hard roofs
摘要:
针对厚硬顶板下工作面防冲难于实现大范围超前卸压的问题,以大海则煤矿20101工作面为工程背景,采用理论分析和现场实测等方法,开展厚硬顶板井下长孔水力压裂防冲技术研究,确定了压裂层位、评估了水力压裂效果和防冲效果。结论如下:①基于垮落带岩石充满采空区所需高度及工作面微震事件分布规律,综合考虑充满采空区所需高度、上覆岩层破裂范围以及厚硬岩层层位,确定井下长孔水力压裂钻孔设计高度分别为20m和35m;②通过水压力波动特征及邻孔出水现象判定,压裂过程中水压力于稳定区间持续波动,后期邻孔出水量激增,证实压裂裂隙与邻孔贯通并形成裂隙网络,压裂效果良好;③实施水力压裂后, 微震事件总能量、总频次及高能级事件数量显著降低,来压动载系数与来压步距明显减小。研究表明,井下长孔水力压裂技术可有效降低工作面冲击危险性,保障厚硬顶板条件下的安全回采,为同类地质条件矿井的冲击地压防治提供技术参考。
中图分类号: