水力压裂技术在煤矿坚硬难垮顶板中的应用

doi:10.11799/ce201904013

煤炭工程 ›› 2019, Vol. 51 ›› Issue (4): 54-57.doi: 10.11799/ce201904013

水力压裂技术在煤矿坚硬难垮顶板中的应用

苏波

天地科技股份有限公司

收稿日期:2018-04-23 修回日期:2018-06-22 出版日期:2019-04-20 发布日期:2019-04-28
通讯作者: 苏波 E-mail:ccrisubo@sina.com

APPLICATION OF HYDRAULIC FRACTURING TECHNOLOGY IN HARD AND STABLE ROOF IN COAL MINE

Received:2018-04-23 Revised:2018-06-22 Online:2019-04-20 Published:2019-04-28

摘要/Abstract

摘要： 基于煤矿坚硬难垮顶板现状及存在的问题，介绍了水力压裂技术及在井下的工业试验情况，该技术通过跨式膨胀性封孔器对压裂段进行封闭，利用高压水将封闭段进行压裂，将顶板不同位置岩体进行压裂，生成多条裂纹，最终形成裂纹网络，从而达到弱化顶板的目的。实验结果表明：随着工作面的推进，顶板依次分层、分次垮落，减弱老顶初次来压强度，保证工作面安全。水力压裂技术是一种安全、高效、绿色的控制坚硬难垮顶板的技术，有广阔的发展前景，将在煤炭行业得到广泛的应用。

关键词: 水力压裂技术, 坚硬难垮顶板, 初次来压强度, 裂纹扩展

Abstract: In view of the current situation and existing problems of hard and stable roof in coal mine, hydraulic fracturing technology is introduced. The technique is closed by a cross expansive packer and fracturing section is carried out by high pressure water, fracturing the rock mass in different positions of the roof and forming multiple cracks, and finally forming a crack network. In order to weaken the roof, with the advance of the working face, the roof lamination, sub collapse, the initial pressure strength of the old roof are weakened, and the safety of the working face is ensured. The crack growth can be seen from the construction site, and the opening pressure and expansion pressure of cracks in different fracturing sections can be directly read through the pressure curve.

中图分类号:

TD327.2

苏波. 水力压裂技术在煤矿坚硬难垮顶板中的应用[J]. 煤炭工程, 2019, 51(4): 54-57.

0
/ / 推荐

导出引用管理器 EndNote|Reference Manager|ProCite|BibTeX|RefWorks

链接本文: http://www.coale.com.cn/CN/10.11799/ce201904013

http://www.coale.com.cn/CN/Y2019/V51/I4/54

参考文献

[1] 靳钟铭，徐林生．煤矿坚硬顶板控制[M]．煤炭工业出版社，1994．(JIN Zhongming，XU Linsheng．Hard roof management in coal mine[M]．Beijing：China coal industry publishing house，1994．(in Chinese))
[2] 陈炎光，钱鸣高．中国煤矿采场围岩控制[M]．徐州：中国矿业大学出版社，1994．(CHEN Yanguang，QIAN Minggao，et al．Strata control around coal face in china[M]．Xuzhou：China University of Mining and Technology Press，1994．(in Chinese))
[3] 史元伟，宁宇，魏景云．采煤工作面围岩控制原理和技术（下）[M]．中国矿业大学出版社，2003．
[4] 刘传孝．无人工作面开采坚硬顶板冲击运动的3DEC数值模拟研究[J]．岩土力学．2004，25(增2)：285-288．(LIU Chuanxiao．Numerical simulation study with 3DEC on impacted movement of hard roof in manless working face extraction[J]．Rock and Soil Mechanics，2004，25(Supp.2)：285-288．(in Chinese))
[5] 王金安，李大钟，尚新春．采空区坚硬顶板流变破断力学分析[J]．北京科技大学学报．2011，33(2)：142-148．(WANG Jin'an，LI Dazhong，SHANG Xinchun．Mechanics analysis on creep fracture of strong roof strata above mined-out area[J]．Journal of University of Science and Technology Beijing，2011，33(2)：142-148．(in Chinese))
[6] 王金安，尚新春，刘红，等．采空区坚硬顶板破断机理与灾变塌陷研究[J]．煤炭学报．2008，33(8)：850-855．(WANG Jin'an，SHANG Xinchun，LIU Hong，et al．Study on fracture mechanism and catastrophic collapse of strong roof strata above the mined area[J]．Journal China Coal Society，2008，33(8)：850-855．(in Chinese))
[7] 伍永平，潘洁，解盘石，等．大倾角煤层坚硬顶板预裂弱化的数值分析[J]．西安科技大学学报．2010，30(1)：7-13．(WU Yongping，PAN Jie，XIE Panshi，et al．Numerical analysis of hard roof segment pre-blasting in steep coal seams[J]．Journal of Xi'an University of Science and Technology，2010，30(1)：7-13．(in Chinese))
[8] 李新元，马念杰，钟亚平，等．坚硬顶板断裂过程中弹性能量积聚与释放的分布规律[J]．岩石力学与工程学报．2007，26(增1)：2786-2793．(LI Xinyuan，MA Nianjie，ZHON Yaping，et al．Storage and Release Regular of Elastic Energy Distribution in Tight Roof Fracturing[J]．Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering，2007，26(supp.1)：2786-2793．(in Chinese))
[9] 冯彦军，康红普．定向水力压裂控制煤矿坚硬难垮顶板试验[J]．岩石力学与工程学报．2012，31(6)：1148-1155．Feng Yanjun,Kang Hongpu.Test on hard and stable roof control by means of direction hydraulic fracturing in coal mine [J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering, 2012，31(6)：1148-1155．
[10] 冯彦军，康红普．水力压裂起缝与扩展分析[J]．岩石力学与工程学报．2013，32S(S2)：3169-3179.Feng Yanjun, Kang Hongpu. Hydraulic fraction initiation and propagation [J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering, 2013，32S(S2)：3169-3179.
[11] 康红普，冯彦军. 定向水力压裂工作面煤体应力监测及其演化规律[J]．煤炭学报．2012，37(12)：1953-1959.Kang Hongpu，Feng Yanjun. Monitoring of stress change in coal seam caused by direction hydraulic fracturing in working face with strong roof and its evolutioan [J]. Journal of China Coal Society, 2012，37(12)：1953-1959.
[12] 乌效鸣．煤层气井水力压裂计算原理及应用[M]．武汉：中国地质大学出版社，1997：100．

水力压裂技术在煤矿坚硬难垮顶板中的应用

APPLICATION OF HYDRAULIC FRACTURING TECHNOLOGY IN HARD AND STABLE ROOF IN COAL MINE

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 3

编辑推荐

Metrics

本文评价

[1]	孟秀峰，赵洪亮. 综放工作面水力压裂顶板控制技术研究[J]. 煤炭工程, 2017, 49(7): 75-77.
[2]	李维多，任家骏，李爱峰，邹昊. 大型矿用挖掘机动臂的裂纹扩展寿命预测[J]. 煤炭工程, 2017, 49(3): 103-106.
[3]	马收，陈佳亮，杨勇，等. 低渗透储层岩石水压致裂裂纹扩展的数值模拟研究[J]. 煤炭工程, 2013, 45(9): 94-97.