煤矿井下水力压裂技术及在围岩控制中的应用-自动化学报.PDFVIP

　 第４５卷第１期 煤 炭 科 学 技 术 Ｖｏｌ４５　 Ｎｏ１　 　 ２０１７年 １月 Ｃｏａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 　 Ｊａｎ ２０１７　 采矿与井巷工程 煤矿井下水力压裂技术及在围岩控制中的应用 １，２，３ １，２，３ 康红普 ，冯彦军 （１ 煤炭科学研究总院开采研究分院，北京　 １０００１３；２ 天地科技股份有限公司开采设计事业部，北京　 １０００１３； ３ 煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室，北京　 １０００１３） 摘　 要：水力压裂技术在煤矿围岩控制中，主要用于坚硬顶板弱化和高应力巷道围岩卸压。 在分析现 有水力压裂理论的基础上，介绍国内采用真三轴水力压裂试验系统获得的有关水力裂缝扩展规律的 研究成果；重点论述煤矿井下水力压裂技术取得的必威体育精装版进展，包括常规压裂与定向压裂方法，压裂机 具设备与工艺，及压裂效果检测仪器与方法。 介绍水力压裂在回采工作面坚硬顶板弱化，及受多次采 动影响的高应力巷道卸压中的应用实例，分析和评价压裂效果。 最后，根据煤矿井下煤岩体特点，提 出水力压裂技术的发展方向与建议。 关键词：水力压裂；围岩控制；裂缝扩展；压裂方法 － － － 中图分类号：ＴＤ３２　 　 　 文献标志码：Ａ　 　 　 文章编号：０２５３ ２３３６（２０１７）０１ ０００１ ０９ Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｆｒａｃｔｕｒｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｉｔｓ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｉｎ ｓｔｒａｔａ ｃｏｎｔｒｏｌ ｉｎ ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ ｃｏａｌ ｍｉｎｅｓ １，２，３ １，２，３ Ｋａｎｇ Ｈｏｎｇｐｕ ，Ｆｅｎｇ Ｙａｎｊｕｎ （１ＣｏａｌＭｉｎｉｎｇ Ｂｒａｎｃｈ，Ｃｈｉｎａ ＣｏａｌＲｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　 １０００１３ ，Ｃｈｉｎａ；２ＣｏａｌＭｉｎｉｎｇ ａｎｄ Ｄｅｓｉｇｎｉｎｇ Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ，Ｔｉａｎｄｉ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ　 １０００１３，Ｃｈｉｎａ；３ＳｔａｔｅＫｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ ＣｏａｌＭｉｎｉｎｇ ａｎｄ Ｃｌｅａｎ Ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　 １０００１３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｈｙｄｒａｕｌｉｃｆｒａｃｔｕｒｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｉｎ ｓｔｒａｔａ ｃｏｎｔｒｏｌ ｉｎ ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ ｃｏａｌ ｍｉｎｅ ａｒｅ ｍａｉｎｌｙ ｉｎ ｈａｒｄ ｒｏｏｆ ｗｅａｋｅｎｉｎｇ ａｎｄ ｓｔｒｅｓｓ ｒｅｌｉｅｆ ｉｎ ｒｏｃｋｓ ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇ ｒｏａｄｗａｙｓ ｗｉｔｈ ｈｉｇｈ ｓｔｒｅｓｓｅｓＢａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｃｕｒｒｅｎｔ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｆｒａｃｔｕｒｉｎｇ ｔｈｅｏｒｉｅｓ，ｔｈｅ ａｃｈｉｅｖｅ⁃ ｍｅｎｔｓ ｏｆ ｈｙｄｒａｕｌｉｃｆｒａｃｔｕｒｅｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎｏｂｔａｉｎｅｄｂｙｒｅａｌｔｒｉａｘｉａｌｈｙｄｒａｕｌｉｃｆｒａｃｔｕｒｉｎｇｔｅｓｔｓｙｓｔｅｍｗｅｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄＴｈｅｌａｔｅｓｔｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓｏｆ ｈｙｄｒａｕｌｉｃｆｒａｃｔｕｒｉｎｇｉｎｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄｃｏａｌ ｍｉｎｅｓ，ｉｎｖｏｌｖｅｄ