工作面采出遗留煤柱压架机理与治理措施 被引量：4

1

作者 姚志红 张飞腾 +1 位作者 张永强 伊文港 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2021年第4期112-117,共6页

以霍洛湾煤矿下行开采为工程背景,介绍了工作面采出上覆残留集中煤柱压架事故的3个主控环节及其治理技术;建立了双关键层同步破断动载来压模型,提出工作面随上层关键层破断出现周期性来压的矿压规律,得到出煤柱期间的工作面液压支架载... 以霍洛湾煤矿下行开采为工程背景,介绍了工作面采出上覆残留集中煤柱压架事故的3个主控环节及其治理技术;建立了双关键层同步破断动载来压模型,提出工作面随上层关键层破断出现周期性来压的矿压规律,得到出煤柱期间的工作面液压支架载荷推导公式;基于工作面出遗留煤柱的压架机理分析,实施了高位顶板水力切顶卸压方案,压裂后支架平均压力降低15%~20%。 展开更多

关键词 遗留煤柱 压架 水力压裂 切顶卸压 矿压

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水力压裂切顶卸压技术研究 被引量：2

2

作者 原明帅 《山西焦煤科技》 2019年第5期53-56,共4页

为解决三交河煤矿10-201回采工作面上、下隅角悬顶面积过大及邻近10-203 2巷掘进期间的支护难题,采用水力压裂切顶卸压技术对10-201 1巷上方顶板进行切顶卸压并工业性试验。结果表明,水力压裂切顶卸压技术能够有效解决回采工作面上、下... 为解决三交河煤矿10-201回采工作面上、下隅角悬顶面积过大及邻近10-203 2巷掘进期间的支护难题,采用水力压裂切顶卸压技术对10-201 1巷上方顶板进行切顶卸压并工业性试验。结果表明,水力压裂切顶卸压技术能够有效解决回采工作面上、下隅角悬顶面积问题,同时降低邻近采空区掘进工作面的支护强度,提高了矿井资源回收率,为下一步矿井小煤柱开采及沿空掘巷积累经验。 展开更多

关键词 上、下隅角 悬顶面积 动压 水力压裂切顶卸压

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煤矿井下水力压裂切顶卸压护巷技术应用研究 被引量：17

3

作者 董志勇 《工矿自动化》 北大核心 2019年第10期99-103,共5页

杜儿坪煤矿北三盘区8号煤瓦斯含量高,直接顶和基本顶均为坚硬的石灰岩,工作面回采后在上隅角容易形成较大面积悬顶,短期内不易自然垮落,致使相邻工作面保护煤柱内应力集中程度高。在工作面回采过程中,布置在煤柱下方的底抽巷受超前及侧... 杜儿坪煤矿北三盘区8号煤瓦斯含量高,直接顶和基本顶均为坚硬的石灰岩,工作面回采后在上隅角容易形成较大面积悬顶,短期内不易自然垮落,致使相邻工作面保护煤柱内应力集中程度高。在工作面回采过程中,布置在煤柱下方的底抽巷受超前及侧向支承压力的影响,往往发生较大变形,严重影响了巷道通风和瓦斯抽采。受强烈动压影响的底抽巷,矿压显现剧烈,不能满足一巷两用需求。针对上述问题,以68306工作面为研究对象,开展了水力压裂切顶卸压护巷(底抽巷)技术研究。在回风巷靠煤柱侧不采帮顶板上实施水力压裂切顶卸压护巷技术,切断巷道和煤柱上方基本顶的连接,减小侧向悬臂梁的长度,削弱或转移煤柱上覆的高应力,降低煤柱的载荷,使68306底抽巷处于低应力区域,从根本上改变巷道围岩的应力状态,达到卸压护巷的效果。试验结果表明,实施水力压裂切顶卸压护巷技术后,明显降低了底抽巷围岩变形量,两帮和顶底板变形量分别控制在12%和20%以内;回风巷实施水力切顶后,工作面上隅角悬顶面积得到了有效控制,避免了上隅角瓦斯积聚。 展开更多

关键词 煤炭开采 矿压 回采工作面 水力压裂 切顶卸压 钻孔卸压 护巷 底抽巷

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水力切顶技术在大采高孤岛面的研究与应用 被引量：12

4

作者 蔡燕伟 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2021年第9期29-32,共4页

为了解决邻近工作面回采、孤岛工作面、动压送巷道等矿山压力大导致巷道顶板出现下沉冒落、片帮严重、顶底板移近量增加、两帮收缩量加大等巷道变形严重的问题。通过介绍斜沟煤矿8#煤18104大采高综采工作面两巷采用传统深孔爆破切顶卸... 为了解决邻近工作面回采、孤岛工作面、动压送巷道等矿山压力大导致巷道顶板出现下沉冒落、片帮严重、顶底板移近量增加、两帮收缩量加大等巷道变形严重的问题。通过介绍斜沟煤矿8#煤18104大采高综采工作面两巷采用传统深孔爆破切顶卸压技术与新工艺水力压裂切顶卸压技术的应用对比,结果表明水力压裂切顶卸压技术能够有效解决工作面压力大的问题,而且还能解决矿井采掘衔接紧张局面,使产能得到充分释放,提高了回采效率,为解决类似工作面压力大影响生产等问题提供参考。 展开更多

关键词 水力压裂 切顶卸压 孤岛工作面 采掘衔接

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定向水力压裂切顶卸压技术研究及应用 被引量：11

5

作者 张广杰 程志斌 丁坤朋 《山西冶金》 CAS 2020年第5期51-53,60,共4页

针对目前煤层顶板坚硬而导致沿空巷道围岩控制困难的问题,以山西某矿8118工作面为工程背景,采用理论分析的手段研究了沿空巷道围岩变形破坏形成机制,提出了水力压裂切顶卸压技术,并在现场进行了试验。结果表明:沿空巷道围岩失稳主要因... 针对目前煤层顶板坚硬而导致沿空巷道围岩控制困难的问题,以山西某矿8118工作面为工程背景,采用理论分析的手段研究了沿空巷道围岩变形破坏形成机制,提出了水力压裂切顶卸压技术,并在现场进行了试验。结果表明:沿空巷道围岩失稳主要因素是采空区侧基本顶回转、断裂、垮落对煤柱侧的影响;有效切断基本顶是该技术的关键;压裂段两帮移近量142 mm,降低30.5%,顶底板移近量285 mm,降低50.2%;采用该技术可以消除或减弱坚硬顶板形成的悬臂结构,达到留巷的目的。 展开更多

关键词 坚硬顶板 沿空巷道 水力压裂 切顶卸压 围岩失稳

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采煤工作面巷道水力压裂切顶卸压技术研究 被引量：2

6

作者 郭龙江 《中国资源综合利用》 2024年第5期104-106,共3页

某煤矿2304工作面悬顶垮落,造成巷道变形严重。采用水力压裂切顶卸压技术破坏顶板岩层完整性,减小顶板垮落对工作面的破坏。现场工程实践表明,卸压后巷道最大顶底板变形量均在安全范围内,水力压裂切顶卸压取得良好的施工效果。

关键词 采煤工作面 巷道 水力压裂 切顶卸压 顶板垮落

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大采高工作面回撤通道水力压裂卸压与矿压规律研究 被引量：1

7

作者 王志超 《中国矿业》 北大核心 2024年第4期192-200,共9页

工作面进入末采阶段时与回撤通道的距离逐渐缩短,煤柱逐渐进入塑性破坏状态。为探究回撤通道围岩灾变过程,计算了回撤通道后方保护煤柱的安全宽度,依托数值模拟方法研究了煤柱宽度渐变条件下垂直应力演化规律,分析了煤柱渐进破坏机理,... 工作面进入末采阶段时与回撤通道的距离逐渐缩短,煤柱逐渐进入塑性破坏状态。为探究回撤通道围岩灾变过程,计算了回撤通道后方保护煤柱的安全宽度,依托数值模拟方法研究了煤柱宽度渐变条件下垂直应力演化规律,分析了煤柱渐进破坏机理,并实施了水力压裂卸压治理技术。研究结果表明:回撤通道前方煤柱的垂直应力分布存在“马鞍”形-“平台”形-“陡峰”形的变换规律,可将采动应力的影响划分为稳定阶段、叠加阶段、突变阶段和转移阶段。以柠条塔煤矿为例,开展了水力压裂卸压技术,包括注水压力、钻孔间距、钻孔压裂段数等参数的计算和现场布置方案。工作面与回撤通道贯通期间的支架阻力最大平均值为4 278 kN,活柱下缩量与来压步距得到了有效控制,顶板下沉量为145~200 mm,两帮变形量为340~450 mm,表明水力压裂技术取得了良好的卸压效果。 展开更多

关键词 回撤通道 覆岩应力 水力压裂 矿山压力 切顶卸压

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厚煤层坚硬顶板工作面水力压裂切顶卸压技术研究 被引量：4

8

作者 张跃铮 《山东煤炭科技》 2023年第6期72-74,共3页

针对10109厚煤层工作面坚硬顶板垮落步距大、工作面矿压显现强烈,结合工作面地质条件和顶板结构特征,对初次来压和周期来压前进行坚硬顶板预裂。研究结果表明,水力压裂后顶板钻孔形成了裂隙并逐步扩展贯通,回采巷道围岩顶底板最大移近量... 针对10109厚煤层工作面坚硬顶板垮落步距大、工作面矿压显现强烈,结合工作面地质条件和顶板结构特征,对初次来压和周期来压前进行坚硬顶板预裂。研究结果表明,水力压裂后顶板钻孔形成了裂隙并逐步扩展贯通,回采巷道围岩顶底板最大移近量为82mm,两帮最大移近量为106mm。 展开更多

关键词 厚煤层 坚硬顶板 水力压裂 切顶卸压

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潘二矿顶板岩层水力压裂切顶卸压护巷技术研究与实践 被引量：1

9

作者 陈士虎 《山东煤炭科技》 2024年第6期11-16,共6页

针对潘二矿采区系统巷道受工作面回采多次采动影响巷道严重变形难以维护的问题,采用数值模拟、理论分析、现场试验相结合的方法,提出了顶板岩层水力压裂切顶卸压护巷技术,并进行了工程实践。结果表明:在工作面采动应力影响范围外超前对... 针对潘二矿采区系统巷道受工作面回采多次采动影响巷道严重变形难以维护的问题,采用数值模拟、理论分析、现场试验相结合的方法,提出了顶板岩层水力压裂切顶卸压护巷技术,并进行了工程实践。结果表明:在工作面采动应力影响范围外超前对顶板坚硬岩层进行水力压裂,顶板岩层在高压水的作用下发生拉破坏,产生水力裂缝,高压水使水力裂缝与原有裂隙贯通,在保压作用下不断扩展,在顶板坚硬岩层中形成明显的人工裂缝,破坏了顶板岩层的完整性,阻断了采动应力在岩层中的传递,减小了超前支承压力的影响范围。在18215工作面收作期间,采区系统巷道变形量较小,保证了采区系统巷道的正常使用,取得了较好的卸压效果。 展开更多

关键词 坚硬顶板 水力压裂 裂缝 切顶卸压 采动应力

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四通煤矿巷道超前水力压裂切顶卸压技术研究 被引量：4

10

作者 马清泉 《山东煤炭科技》 2023年第4期73-75,共3页

针对综采工作面回采过程中巷道围岩受超前支承压力和工作面采空区残余压力作用等因素影响,造成巷道围岩变形速度快、变形量大,顶板控制及巷道维护难度大等问题,提出超前水力压裂切顶卸压技术,并在2504工作面辅运顺槽进行应用实践。结果... 针对综采工作面回采过程中巷道围岩受超前支承压力和工作面采空区残余压力作用等因素影响,造成巷道围岩变形速度快、变形量大,顶板控制及巷道维护难度大等问题,提出超前水力压裂切顶卸压技术,并在2504工作面辅运顺槽进行应用实践。结果表明:采取超前水力压裂切顶卸压措施后,巷道顶底板和两帮位移量分别降低了58.9%和55.7%,工作面回采过程中巷道未再进行大规模二次扩修。 展开更多

关键词 顺槽 超前 水力压裂 切顶卸压

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水力压裂切顶卸压技术在干河煤矿的应用 被引量：5

11

作者 郭振波 《江西煤炭科技》 2021年第1期66-69,73,共5页

为解决干河煤矿σHvh型构造应力场下2-2092巷在回采过程中超前影响段变形严重的问题,通过理论分析确定了水力压裂钻孔的最优布置参数为倾角50°、方位角90°、孔深40.5 m、孔距800 mm。在2-2092巷道内应用该钻孔布置参数进行水... 为解决干河煤矿σHvh型构造应力场下2-2092巷在回采过程中超前影响段变形严重的问题,通过理论分析确定了水力压裂钻孔的最优布置参数为倾角50°、方位角90°、孔深40.5 m、孔距800 mm。在2-2092巷道内应用该钻孔布置参数进行水力压裂切顶卸压试验研究后发现:水力压裂段较非压裂段的底鼓量、顶板下沉量、两帮移近量的降幅高达59.4%、51.2%和38.9%,巷道在回采过程中超前影响段的围岩变形量控制在允许范围内,巷道不再需要起底和维护,水力压裂超前卸压效果非常显著。 展开更多

关键词 σHvh型构造应力场 水力压裂 切顶卸压 围岩变形量

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水力压裂初次放顶技术在厚顶板综采面的应用

12

作者 卜宪武 陈志杰 《晋控科学技术》 2024年第5期52-54,共3页

为解决煤矿厚顶板初次放顶中存在的问题,以国能神东煤炭集团有限责任公司哈拉沟煤矿为工程背景,结合工作面顶板条件,分析了实施水力压裂放顶的必要性和基本原理,设计了水力压裂放顶方案和具体参数。结果表明,水力压裂后工作面的顶板能... 为解决煤矿厚顶板初次放顶中存在的问题,以国能神东煤炭集团有限责任公司哈拉沟煤矿为工程背景,结合工作面顶板条件,分析了实施水力压裂放顶的必要性和基本原理,设计了水力压裂放顶方案和具体参数。结果表明,水力压裂后工作面的顶板能够迅速、逐层地垮落,采空区悬顶现象得到有效治理,保障了工作面安全生产。 展开更多

关键词 水力压裂 切顶卸压 绿色开采 悬顶

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沁城煤业综采工作面水力压裂卸压技术研究

13

作者 张凯 《煤炭与化工》 CAS 2024年第6期40-44,70,共6页

沁城煤业综采工作面开采过程中,由于上部关键层不能及时、充分垮落,在护巷煤柱上方形成悬臂梁结构,导致巷道变形大,出现底鼓和帮鼓现象,影响巷道的安全、正常使用。为了解决这一问题,经过分析研究,决定在该矿20106工作面和20107工作面... 沁城煤业综采工作面开采过程中,由于上部关键层不能及时、充分垮落,在护巷煤柱上方形成悬臂梁结构,导致巷道变形大,出现底鼓和帮鼓现象,影响巷道的安全、正常使用。为了解决这一问题,经过分析研究,决定在该矿20106工作面和20107工作面停采线位置、20107工作面与20108工作面切眼位置、20107工作面回风巷(辅助进风巷)进行水力压裂顶板弱化卸压试验,并制定了相关压裂方案。实践表明,设计的卸压方案实施后,顶板可以及时垮落,减小了悬顶长度,解决了尾巷和大巷变形大的问题,降低了巷道返修量,保证回采安全。 展开更多

关键词 水力压裂 切顶卸压 顶板弱化

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基于FLAC^(3D)的余吾煤业回风顺槽水力压裂切顶卸压效果研究

14

作者 王威 王艳超 《陕西煤炭》 2024年第11期9-12,25,共5页

为探究水力压裂在煤矿顶板卸压中的应用效果,以余吾煤业S5207工作面为背景,利用FLAC^(3D)分别模拟有无采用水力压裂切顶卸压的开挖模型,对S5207回风顺槽围岩变形情况及围岩塑性区发育形态进行分析。研究结果表明,在水力压裂切顶卸压条件... 为探究水力压裂在煤矿顶板卸压中的应用效果,以余吾煤业S5207工作面为背景,利用FLAC^(3D)分别模拟有无采用水力压裂切顶卸压的开挖模型,对S5207回风顺槽围岩变形情况及围岩塑性区发育形态进行分析。研究结果表明,在水力压裂切顶卸压条件下S5207回风顺槽最大水平位移出现位置大体不变,水平位移最大值大幅减小;在进行水力压裂卸压后S5207回风顺槽顶底板最大竖向位移比无水力压裂切顶卸压条件下分别减小20%和47%;水力压裂卸压后S5206胶运顺槽与S5207回风顺槽之间岩体塑性屈服面积明显减小,有效保证了S5206胶运顺槽与S5207回风顺槽之间岩体的稳定性。 展开更多

关键词 水力压裂 卸压效果 数值模拟 切顶卸压

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龙泉公司4205工作面顶板长钻孔水力压裂技术研究

15

作者 张凯 《煤炭与化工》 CAS 2024年第7期40-42,75,共4页

龙泉能源发展有限公司4203工作面在开采时巷道应力显现强烈,巷道底鼓和两帮变形量较大,严重影响了工作面安全生产和推采速度,为了保障相邻的4205工作面能顺利开采,决定对该工作面两顺槽顶板进行卸压。分析了目前应用较广的深孔爆破和水... 龙泉能源发展有限公司4203工作面在开采时巷道应力显现强烈,巷道底鼓和两帮变形量较大,严重影响了工作面安全生产和推采速度,为了保障相邻的4205工作面能顺利开采,决定对该工作面两顺槽顶板进行卸压。分析了目前应用较广的深孔爆破和水力压裂卸压技术,决定采用水力压裂,并根据4205工作面实际情况,设计了水力压裂方案。实践表明,设计的卸压方案实施后,顶板可以按计划有序垮落,底鼓和两帮变形得到有效控制,保障了4205工作面安全高效开采。 展开更多

关键词 水力压裂 切顶卸压 顶板弱化

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深部采区准备巷道定向长距离水力压裂控制技术研究

16

作者 焦金宝 刘学生 《山东煤炭科技》 2024年第10期26-31,共6页

受深部高应力和大范围空间采动影响,采区上下山等准备巷道存在变形破坏严重、反复维修等问题,以新集一矿3608(6)采区地质和开采为工程背景,提出利用定向长距离水力压裂技术控制石门变形破坏的力学机理,即切断高位主关键层,阻断采空区上... 受深部高应力和大范围空间采动影响,采区上下山等准备巷道存在变形破坏严重、反复维修等问题,以新集一矿3608(6)采区地质和开采为工程背景,提出利用定向长距离水力压裂技术控制石门变形破坏的力学机理,即切断高位主关键层,阻断采空区上部动静载荷向工作面前方的传递,改善石门围岩应力环境,设计360801工作面水力压裂切顶卸压方案与施工工艺,压裂钻孔靠煤柱侧顶板,距离煤帮约1 m,钻孔直径75 mm,倾角为72°和77°,孔深为27.8 m和28.5 m,钻孔间距为10 m。现场试验结果表明,压裂区岩层出现了较多裂缝,弱化明显,-706m轨道石门两帮和顶底板围岩变形量均得到有效控制,围岩完整性良好。 展开更多

关键词 水力压裂 定向长距离钻孔 切顶卸压 围岩控制

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水压预裂技术在工作面坚硬顶板中的应用 被引量：1

17

作者 魏上津 牛佳波 胡志华 《山东煤炭科技》 2023年第11期29-32,共4页

杭来湾煤矿工作面易形成大面积悬顶,悬顶集中突然垮落严重威胁安全生产。鉴于此,开展了水压预裂技术研究应用工作,利用高压水的压裂卸压、注水软化作用形成预制裂缝,削弱悬顶整体强度。在30201工作面施工压裂钻孔2340 m,采用3ZSB80/62-9... 杭来湾煤矿工作面易形成大面积悬顶,悬顶集中突然垮落严重威胁安全生产。鉴于此,开展了水压预裂技术研究应用工作,利用高压水的压裂卸压、注水软化作用形成预制裂缝,削弱悬顶整体强度。在30201工作面施工压裂钻孔2340 m,采用3ZSB80/62-90型水泵实施高压注水预裂。应用效果表明,该技术能够实现工作面坚硬顶板周期性有序垮落,有效避免大面积悬顶集中垮落风险。 展开更多

关键词 水力压裂 切顶卸压 水力切顶 钻孔窥视

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18402轨道巷顶板水力压裂切顶卸压技术研究 被引量：1

18

作者 于二强 《当代化工研究》 2021年第4期65-66,共2页

18402工作面位于8#煤,直接顶为灰岩,同时顶板上部有多层的砂岩和石灰岩,顶板坚硬稳定,同时初期巷道支护强度高,加之回采过程中退锚困难,造成工作面两端头悬顶面积大,18402工作面端头的悬顶长度可达20-30m,悬顶面积大,工作面端头悬顶面... 18402工作面位于8#煤,直接顶为灰岩,同时顶板上部有多层的砂岩和石灰岩,顶板坚硬稳定,同时初期巷道支护强度高,加之回采过程中退锚困难,造成工作面两端头悬顶面积大,18402工作面端头的悬顶长度可达20-30m,悬顶面积大,工作面端头悬顶面积大极易引起瓦斯积聚,给工作面的通风管理、正常安全回采带来很大的风险,为此实施水力压裂切顶卸压,能解决工作面端头悬顶问题。 展开更多

关键词 坚硬顶板 水力压裂 切顶卸压

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豹子沟煤业综放工作面水力预裂初次放顶技术研究

19

作者 陈金涛 《煤炭与化工》 CAS 2023年第10期37-40,76,共5页

豹子沟煤业主采工作面属坚硬难垮落顶板,工作面开采后大面积悬露在采空区,短期内不垮落,造成初采期间顶煤冒落困难、回收率低,回采巷道压力大、变形破坏严重等现象,而传统的爆破控顶技术存在的工程量大、成本高、污染井下空气等问题。... 豹子沟煤业主采工作面属坚硬难垮落顶板,工作面开采后大面积悬露在采空区,短期内不垮落,造成初采期间顶煤冒落困难、回收率低,回采巷道压力大、变形破坏严重等现象,而传统的爆破控顶技术存在的工程量大、成本高、污染井下空气等问题。针对这一情况,以豹子沟煤业10109综放工作面为例,从坚硬顶板治理的角度出发,引入水力压裂切顶卸压技术,破坏顶板完整性,实现压力转移。实践表明,水力压裂切顶提高了综放工作面初采顶煤回收率,降低了巷道压力和变形破坏程度,为矿井的安全高效开采提供技术保障。 展开更多

关键词 水力压裂 切顶卸压 坚硬顶板

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