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Physical and numerical investigations of target stratum selection for ground hydraulic fracturing of multiple hard roofs

引用

International Journal of Mining Science and Technology 2024年第5期34卷 699-712页

作者： Binwei Xia Yanmin Zhou Xingguo Zhang Lei Zhou Zikun Ma State Key Laboratory of Coal Mine Disaster Dynamics and control Chongqing UniversityChongqing 400044China School of Resources and Safety Engineering Chongqing UniversityChongqing 400044China

Ground hydraulic fracturing plays a crucial role in controlling the far-field hard roof,making it imperative to identify the most suitable target stratum for effective *** experiments are conducted based on engineering properties to simulate the gradual collapse of the roof during longwall top coal caving(LTCC).A numerical model is established using the material point method(MPM)and the strain-softening damage constitutive model according to the structure of the physical *** simulations are conducted to analyze the LTCC process under different hard roofs for ground hydraulic *** results show that ground hydraulic fracturing releases the energy and stress of the target stratum,resulting in a substantial lag in the fracturing of the overburden before collapse occurs in the hydraulic fracturing *** hydraulic fracturing of a low hard roof reduces the lag effect of hydraulic fractures,dissipates the energy consumed by the fracture of the hard roof,and reduces the abutment ***,it is advisable to prioritize the selection of the lower hard roof as the target stratum.

关键词： Target stratum selection Ground hydraulic fracturing hard roof control Fracture network Material point method

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