水力压裂对末采矿压显现规律的影响研究

作     者：林志斌 李亚超 吴疆宇 杨永 LIN Zhibin;LI Yachao;WU Jiangyu;YANG Yong

作者机构：河南理工大学土木工程学院河南焦作454000 中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室江苏徐州221116 鹤壁中泰矿业有限公司河南鹤壁458000 

基　　金：国家自然科学基金项目(41807209,51708185) 安全学科“双一流”创建工程项目(AQ20230733,AQ20230734) 

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

年 卷 期：2023年第40卷第4期

页      码：714-721页

摘      要：为研究水力压裂对工作面末采矿压显现规律的影响,以隆德煤矿213综采工作面为背景,采用FLAC3D建立其末采数值模型,考虑水力压裂前后岩体的力学变化特征,对比分析了有无水力压裂对末采悬顶长度以及矿压的影响,在此基础上设计了213综采工作面水力压裂方案,实测了工作面矿压以及回撤巷道变形。数值计算结果表明,无水力压裂条件下,213综采工作面顶板岩体在末采贯通阶段周期来压步距约为10~15 m,采空区上方岩体悬顶长度约为13 m;而水力压裂条件下周期来压步距则减小为5~10 m,悬顶长度减少为5 m。现场开展末采水力压裂施工后,工作面剩余可采长度为4~6 m发生周期来压,卸压区平均支架工作阻力减小9.7%;回撤巷道顶底板移近速度在工作面剩余可采长度低于26 m时由缓慢变形阶段的2.5~5.7 mm/d增加至快速变形阶段的13.0~66.9 mm/d。水力压裂在末采阶段的实施,有效控制了工作面的悬顶长度,成功实现了工作面的安全开采,切实保证了末采撤架工作的顺利完成。

主 题 词：末采贯通阶段 水力压裂 矿压显现 回撤巷道 数值模拟 

学科分类：0820[工学-航空航天类] 081901[081901] 0819[工学-海洋工程类] 08[工学] 0818[工学-交通运输类] 0903[农学-动物生产类] 

核心收录：

D　O　I：10.13545/j.cnki.jmse.2022.0281

馆 藏 号：203122608...