文件名称：大空间坚硬顶板地面压裂技术与应用-论文
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更新时间：2024-07-27 11:33:31
坚硬顶板 地面压裂 压裂参数 水平井 垂直井
坚硬顶板强度高、破断步距大，矿压作用强烈，是煤矿顶板控制的一大难题，特别是特厚煤层开采条件时，因开采扰动范围广，大空间坚硬顶板破断失稳，造成采场矿压显现更加复杂、强烈。研究表明，坚硬顶板特厚煤层开采，高位厚硬岩层的破断失稳是造成采场强矿压的主要因素，但现有井下预裂技术无法控制。为此，首次提出了煤矿坚硬顶板地面压裂控制采场矿压的方法，开展了大型真三轴原位试件（2060×1200×1200 mm）水力压裂试验研究，揭示了水压裂缝扩展形态及压裂全过程试件应力应变演化规律；给出了地面压裂关键层位范围，综合工作面采位、压裂层位、覆岩应力及裂隙发育特征，建立了压裂位置确定的理论模型及选取准则；给出了压裂面积-流量-时间的关系模型，得到压裂面积随压裂时间、流量的变化关系；研发了水压裂缝井上下微震一体化联合监测技术，综合前述研究，形成了大空间坚硬顶板地面压裂控制技术体系，并进行了垂直井、水平井压裂工程实践。结果表明，地面压裂裂缝扩展范围大，垂直井分级压裂裂缝扩展长度达250m、218m，裂缝宽度30~120m，水平井分段压裂裂缝扩展长度196~216m，裂缝高度43~50m，裂缝扩展均覆盖了工作面范围