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煤层定点水力压裂防冲的机制研究
  • ISSN号:1000-7598
  • 期刊名称:岩土力学
  • 时间:2015.4.10
  • 页码:1174-1181
  • 分类:TD3[矿业工程—矿井建设]
  • 作者机构:[1]北京科技大学土木与环境工程学院,北京100083, [2]山东能源集团有限公司,山东济南250014
  • 相关基金:国家重点基础研究发展计划(973)(No.2010CB226803);国家自然科学基金资助项目(No.51274022,No.51174016)
  • 相关项目:矿山微震波自动识别的基础研究
中文摘要:

为实现在掘进或回采前对冲击危险煤层的一次性卸压,达到区域防冲的目的,提出了煤层定点水力压裂技术。为了从理论上说明煤层定点水力压裂技术防治冲击地压的可行性和有效性,首先,通过建立煤层压裂力学模型,从定性和定量两方面分析煤层定点水力压裂防冲的机制,认为煤层压裂通过增阻和降能2方面实现冲击地压的防治;提出了基于压裂效能指数In的压裂防冲效果评价方法以及关键冲击块临界体积的估算公式,为煤层压裂施工参数的选择提供参考;最后,在华丰煤矿1412工作面成功应用该项技术,从现场观测、管路压力、微震事件和应力变化4方面验证了煤层定点水力压裂技术防治冲击地压的效果。

英文摘要:

To release once for all the pressure in the coal seam with high rockburst risk before driving or mining, and to achieve the goal of regional rockburst prevention, the fixed-point hydraulic fracturing technique for coal seam is developed. To explore theoreticallythe feasibility and effectiveness of the fixed-point hydraulic fracturing method for coal seam rockburst prevention, a mechanical model is first developed for the coal seam, and then used to analyze, both qualitatively and quantitatively, the mechanism of the fixed-point hydraulic fracturingfor rockburst prevention. It is shown that hydraulic fracturing can prevent rockburst by increasing the resistance and releasing the energy of the coal seam.By introducing the efficiency index In, a procedure is proposed for evaluating the efficiency of the proposed rockburst prevention method, and a formulation is developed for calculating the critical volume of the bursting rockmass, providing a reference for the selection of hydraulic fracturing parameters. Finally, the proposed hydraulic fracturing method is applied to No.1412 working face of Huafeng Coal Mine, and its feasibility and effectiveness of rockburst prevention is illustrated with field observation, pipeline pressure, microseismic events and stress variation.

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期刊信息
  • 《岩土力学》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院武汉岩土力学研究所
  • 主编:孔令伟
  • 地址:武汉市武昌小洪山中国科学院武汉岩土力学研究所
  • 邮编:430071
  • 邮箱:ytlx@whrsm.ac.cn
  • 电话:027-87198484 87199252
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-7598
  • 国内统一刊号:ISSN:42-1199/O3
  • 邮发代号:38-383
  • 获奖情况:
  • 全国中文核心期刊,美国《工程索引》EI收录期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:56873