潞宁煤矿31101工作面坚硬顶板水力压裂技术研究

发布时间：2021-04-11 17:38

　　潞宁煤矿31101工作面浅埋深、坚硬顶板的特征使得采煤工作面推进过程中顶板岩体难以垮落,容易造成工作面后方大面积悬顶,从而形成较高支承压力,一旦垮落很容易造成冲击矿压等灾害,不利于矿井的安全高效生产。本文以该矿31101工作面为工程背景,在实验室测定了工作面顶板岩体相关的物理力学参数,对工作面坚硬顶板矿压显现特征以及坚硬顶板水力压裂机理进行了详细的分析,并在此基础上制定了相应的顶板预裂方案,通过工业性试验得出水力压裂预裂坚硬顶板效果良好。根据地质条件,通过对上覆岩层矿压显现特征理论分析,得出采煤工作面的冒落带高度;根据得出的直接顶和基本顶的有效载荷以及极限跨距分别计算出直接顶的初次垮落步距、基本顶的初次来压步距以及周期来压步距;据此分析出该工作面基本顶为Ⅲ级矿压显现强烈类型的基本顶;理论分析并计算了合理的顶板预裂高度。通过理论分析水力压裂对岩石软化和岩体强度降低的作用效果,水力压裂影响因素,水力压裂生成裂纹的扩展机理,定向水力压裂预制切槽技术的机理以及预裂顶板设计方案的钻孔方位角、倾角、注水压力值、压裂液选取和压裂范围等关键参数,并利用UDEC离散元软件对此进行了数值模拟。理论研究与数... 

【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

潞宁煤矿交通位置图

2 31101 综采工作面概况及力学测试（2）使用游标卡尺对岩石试件尺寸进行精确测量，由测量出的圆柱岩石试件直径和高度计算出体积大小并记录详细数据；（3）由前两步测出的质量和体积算出岩石试件的密度并记录详细数据。密度计算公式：vm （2-1）式中： －岩石试件密度，kg/m3；m －岩石试件质量，kg；v－岩石试件体积，m3。

图 2-5 试样抗压强度测试re 2-5 Sample compressive stren定石在拉断前能够承受的最大力。根据巴西劈裂法并使用：对测定岩石试件抗压强度的尺寸进行测量判断是否件横截面画一条直线并让基线，若试件为软弱试件的软木垫；料试验机有无异常，如无加载基线对齐，如果放置缓

【参考文献】：
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本文编号：3131673