深孔顶板定向水压致裂防冲机理及多参量效果检验

作     者：赵善坤 张广辉 柴海涛 苏振国 刘毅涛 张修峰 ZHAO Shankun;ZHANG Guanghui;CHAI Haitao;SU Zhenguo;LIU Yitao;ZHANG Xiufeng

作者机构：煤炭科学技术研究院有限公司安全分院北京100013 煤炭科学研究总院煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室北京100013 乌审旗蒙大矿业有限责任公司内蒙古鄂尔多斯017305 兖州煤业鄂尔多斯能化有限公司内蒙古鄂尔多斯017010 

出 版 物：《采矿与安全工程学报》 (Journal of Mining & Safety Engineering)

年 卷 期：2019年第36卷第6期

页      面：1247-1255页

核心收录：

学科分类：1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 081901[工学-采矿工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 0837[工学-安全科学与工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51874176,51574150,51674143) 国家重点研发计划项目(2017YFC0804203) 国家油气重大专项项目(2016ZX05045003-006-002) 天地科技股份有限公司科技创新创业资金专项项目(2018-TD-QN004) 

主　　题：定向水压致裂 冲击地压 防冲机理 多参量 效果检验 

摘      要：针对深孔顶板水压致裂防冲施工技术参数选择及效果检验的难题,通过理论分析和现场测试探讨了3种不同顶板定向水压致裂防治冲击地压的类型及机理,采用钻孔窥视、应力监测、微震监测等多种检测手段对比分析了压裂前后的防冲效果。研究得出根据深孔顶板水压预裂施工位置及工作面的对应关系,可将顶板水压致裂防冲分为防治煤柱冲击、防治工作面冲击和防治初末采期间工作面冲击3种类型,现场对比分析得出巷道双侧压裂卸压效果优于单侧压裂,顶板压裂促使微震事件向工作面中部转移,工作面周期来压步距和来压期间的动载系数降低,巷道变形量和锚杆(索)应力增量随工作面推进波动上升,但变化幅值和增长趋势明显小于未压裂段。此外,间隙性顶板水压致裂人为在高位顶板制造了空白卸压区,破坏了顶板连续变形和能量传递,工作面进出该区域往往易造成动压显现的发生,为此类工程条件下顶板定向水压致裂参数选取和防冲效果验证提供理论依据和工程指导。