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题名基于垮落充填的坚硬顶板分段压裂弱化解危技术
被引量：11
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作者
郑凯歌
杨俊哲
李彬刚
李延军
戴楠
杨欢
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机构
安徽理工大学地球与环境学院
中煤科工集团西安研究院有限公司
国家能源集团神东煤炭集团有限责任公司
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出处
《煤田地质与勘探》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第5期77-87,共11页
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基金
国家自然科学基金项目(41807221)
国家科技重大专项任务(2016ZX05045-002-002)
中煤科工集团西安研究院有限公司科技创新基金项目(2019XAYZD09)。
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文摘
坚硬顶板条件下采煤工作面容易诱发冲击地压、煤与瓦斯突出、矿震及采空区飓风等动力灾害,严重威胁矿井的安全生产。基于裸眼分段压裂超前弱化模式,结合"压裂垮落体+煤柱+承重岩层"协同支撑理念,提出坚硬顶板分段压裂超前弱化解危技术。综合采用理论分析、技术研发、工程应用等方法,探索顶板分段压裂超前弱化解危机理,研究形成稳定协同支撑系统的定量判定公式,并在河东煤田保德煤矿开展工程应用。结果表明:根据判定公式可优选压裂目标层位,顶板分段水力压裂弱化技术实施过程中,最高压力22.43MPa,破裂压降最大达6.17MPa,单个钻场3个钻孔累计出现3.0MPa以上压力降167次;根据压裂前后工作面来压情况可知,压裂后顶板来压步距、动载系数、来压均值分别降低35.02%、14.29%、13.87%,巷道变形得到有效控制,验证分段压裂能够形成人造协同支撑系统,实现坚硬顶板动力灾害的弱化解危。研究实践可为同类地质条件下顶板强矿压灾害防治提供技术借鉴。
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关键词
坚硬顶板
冲击地压
动力灾害
分段水力压裂
协同支撑
超前弱化解危
动载系数
河东煤田保德煤矿
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Keywords
hard roof
rock burst
dynamic disasters
staged hydraulic fracturing
collaborative support
advance weakening and crisis-solving
dynamic factor
Baode Coal Mine in Hedong Coalfield
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分类号
TD324
[矿业工程—矿井建设]
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