定向长钻孔分段水力压裂超前弱化技术
2021-04-06刘英明
煤矿安全 2021年3期
关键词:施工
刘英明
(国家能源集团神东煤炭集团,陕西 神木719300)
煤炭是我国的主要能源之一,在漫长的地质历史成煤时期,由于地层的复合叠加及各种构造运动,形成多煤层赋存的现象[1-2]。为提高开采效率,目前常用下行式开采方法开采煤层群,即先开采上层煤后开采下层煤,下行式开采方法可较好的保证煤层的完整性,有利于巷道的维护和通风系统的密闭性[3]。然而上层煤开采后遗留下的煤柱可在下层煤中形成应力增高区,给下层煤开采时顶板管理带来一定的困难,可造成围岩剥落、支架压死和顶板离层量过大等现象,当煤层距离较近时,这种危害更加明显[4-5]。
对于受上覆煤柱影响的工作面强矿压的控制问题,国内外学者均进行了相关的研究。目前其治理方法主要分为3 类:一是在下层工作面合理留设煤柱,降低应力的集中范围;二是加强工作面的支护强度,从而减小围岩变形;三是采取爆破、水力压裂等措施来对工作面顶板卸压弱化[6-7]。然而前2 种方法存在资源浪费过大、对矿压的控制不佳等问题,因此工程师和研究人员们开始青睐第3 种方法,即卸压弱化措施。在卸压弱化措施中爆破法卸压虽可使顶板破断垮落,消除应力集中,释放顶板聚积的弹性能,避免坚硬顶板大面积悬空的危害,但其工程量大、成本高、火药用量大,危险系数高、爆破产生CO 等有毒气体污染井下环境,对于高瓦斯矿井安全隐患问题更加突出[8]。而水力压力卸压弱化法近年来在国内外得到了广泛应用,可从根本上解决上覆煤柱应力集中的问题。……
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