厚硬顶板潜在矿震风险地面压裂预控技术
2023-12-21王书文智宝岩杜涛涛杨光宇夏永学
煤炭科学技术 2023年11期
关键词:煤矿
王书文 ,智宝岩 ,杜涛涛 ,杨光宇 ,陆 闯 ,夏永学
(1.中国中煤能源集团有限公司, 北京 100010;2.中煤陕西榆林能源化工有限公司, 陕西 榆林 719100;3.天地科技股份有限公司 开采设计事业部,北京 100013;4.中煤科工开采研究院有限公司, 北京 100013)
0 引 言
厚层坚硬顶板是冲击地压、矿震发生的主要因素[1-4],厚硬顶板破断不仅具有滞后性,也容易形成“关键工作面效应”“震动诱冲效应”和“冲击震动效应”[5-7]。近年来,地面有感矿震频繁发生,不仅影响了附近居民的正常生活,也造成了一定社会影响。蒙陕地区多个矿区赋存厚硬顶板,开采期间造成的冲击地压、矿震问题突出,不仅影响了矿井的安全生产,也不同程度上制约了产能释放。传统的顶板控制手段不能完全解决厚硬顶板问题,随着对厚硬顶板致灾性认识及治理手段探索的深入,厚硬顶板治理实践越来越多。尤其近几年,借鉴油气开采的压裂技术,引入地面压裂技术解决厚硬顶板诱发矿震[8]、工作面强矿压[9]、冲击地压[10]灾害问题,厚硬顶板地面压裂的可行性是该技术应用的基础。
在厚硬顶板破断引发矿震的机理及控制技术方面,曹安业等[11]提出顶部运动型矿震是我国煤炭开采过程中的主要类型;白贤栖等[12]认为巨厚顶板的破断具有多层次,且诱发多级矿震;郭文豪等[13]进一步阐述多层厚顶板工作面在留设宽煤柱时冲击矿震的诱发机理;王平[14]和张全等[15]均提出并验证了高位厚硬顶板断裂易诱发强烈矿震;冯龙飞等[16]研究发现回采速度加快会引起坚硬顶板破断而产生大能量矿震;……
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