煤田地质与勘探

作者：杨俊哲, 王振荣, 吕情绪, 杨森, 李果, 郑凯歌,

关键词：定向长钻孔, 水力压裂技术, 坚硬顶板弱化, 矿压, 神东布尔台煤矿,

坚硬顶板是岩层控制的一大难题，高位坚硬岩层的破断失稳经常会诱发强矿压灾害，严重威胁矿井的安全生产，坚硬顶板的治理是煤矿安全生产的重大难题之一。针对神东矿区布尔台煤矿煤层顶板厚度大、硬度高、垮落难等问题，分析定向长钻孔分段水力压裂的压裂机理和技术优势，基于关键层理论确定了钻孔布置层位，采用拟三维裂缝模型对压裂注入时间和注入流速对裂缝扩展的影响进行分析计算，确定布尔台煤矿42108工作面顶板压裂钻孔布置方式，沿工作面倾向方向平行布孔3个，裂缝半长41 m，压裂控制区域覆盖了整个工作面。实践表明：42108工作面在实施了坚硬顶板分段水力压裂弱化后，工作面正常支架循环末阻力同比下降3.33%；周期来压期间，支架循环末阻力同比下降6.81%；动载系数平均降低了10.88%；强矿压显现减弱，保证工作面安全回采。

来源：2022年第2期

《煤田地质与勘探》期刊编辑部

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