工作面切眼厚层软岩顶板高压水力致裂断顶技术

分析指出营盘壕井田21采区2101首采工作面采高大,埋藏深,地压高,冲击危险性评价具有中等冲击危险性,工作面直接顶、基本顶为砂质泥岩、粉砂岩和细砂岩,单轴抗压强度36MPa～45MPa,属软弱岩层,但岩层厚度大、整体性好,很易造成大面积悬顶,所以回采前采用高压水力致裂技术对切眼顶板超前预裂,提前垮落,以防止初次来压厚层顶板大面积垮塌诱发冲击地压。     

潜心水力致裂，保障安全高效开采——记中国矿业大学教授黄炳香

在我国．煤炭资源分布不均匀、地质条件复杂的特殊性决定了煤炭开采的困难性。近年来,我国煤矿开采技术水平不断提高．作为煤炭行业的一员,中国矿业大学教授黄炳香长期致力于煤岩体水力致裂方面的研究工作,克服重重困难,研制了大尺寸真三轴水力致裂实验研究平台;以水力致裂改造煤岩体结构理论为基础,基于坚硬顶板、顶煤,瓦斯排采及防突消冲等采矿技术难题．     

水射流切槽条件下煤岩体起裂压力的计算研究

通过建立存在水力割缝条件下的孔壁围岩受力模型,基于线弹性断裂力学,得出了裂纹在受到远场地应力及裂纹面水压力作用下的应力强度因子表达式。借助试验可以确定水射流对煤体的割缝深度,便可以计算出定向水压致裂作用下的起裂压力,通过对采用定向致裂工艺与不采用定向致裂工艺的对比,得出了采用水射流切槽可以减小起裂压力,提高了水压致裂的效率。     

巷道水致裂隙区域变形研究与分析

随着矿井开采深度的不断增加,地质条件日趋复杂,地层压力不断上升,由于受二次采动影响,采空侧巷道在其服务期间变形严重,难支护、维护和返修率高,造成巷道支护成本高,工人劳动强度大,工作面推进速度慢,严重影响了矿井的正常生产。针对以上缺陷,中煤集团大屯公司姚桥煤矿采用定向水力致裂技术,对沿空侧巷道顶板进行致裂,从而达到控制巷道变形、减少冲击地压危险的目的。     

煤层注水破碎顶煤技术的实践

针对煤矿开采中厚煤层顶煤冒放性差的问题,分析了顶煤水力致裂裂缝扩展规律、渗透压力对裂隙结构的改造作用,提出适合本矿井的煤层注水工艺参数,经实际应用,得出煤层预注水弱化顶煤,是提高厚煤层顶煤冒放性,增强开采安全性的有效途径。     

钻孔水压致裂法测地应力的探讨

水压致裂法测量地应力具有测量深度很大的优点,在地质工程中应用广泛,为解决传统水压致裂法的不足,一些学者提出了三维地应力测量理论,采用最小主应力破坏准则进行水压致裂法三维地应力测量,对地质条件比较复杂的地区可以用该方法进行测量,但水压致裂三维地应力测量方法还需改进和完善。传统的水压致裂法理论和三维地应力测量理论各有优缺点。     

水力压裂弱化坚硬煤层的施工技术研究

为了有效解决坚硬煤层开采过程中回采速度慢,采煤效率低下,粉尘浓度过高的实际工程问题,本文对原有全长钻孔注水工艺进行改进,提出分段水力压裂施工技术弱化坚硬煤层,根据岩体的尺寸效应确定水力压裂注水孔的合理间距,从而使致裂后的坚硬煤层在超前支承压力及采煤机推力的联合作用下碎裂弱化。以陕西咸阳某矿S1201工作面为背景,在现场进行试验,结果表明:采用分段水力压裂技术可实现坚硬煤层的碎裂弱化,块煤含量提高25.76%,平均回采速度可增加3.3m/d,粉尘浓度降幅为46.7%,显著提升煤矿的经济效益和作业环境。     

煤岩水压气压裂缝扩展行为特性研究

应用三轴岩石力学测试系统及煤岩气压致裂设备分析了原煤试件的水压致裂与气压致裂过程。在此基础上对裂缝的形成、扩展与压力的关系进行了分析,应用弹性力学和断裂力学理论对煤体裂纹形成和扩展过程进行分析。结果显示:煤样在水压和气压作用下首先达到拉应力强度极限破坏,随后在压力的作用下形成I型裂纹沿着裂纹面扩展,出现贯通裂纹。煤体的水压致裂和气压致裂的破坏形式以对径张拉破坏为主。     

浅析回采与顶板控制

简要介绍了回采一般要求、水力采煤、放顶煤采煤法开采和采区工作面顶板控制等工作环节。     

浅析预裂爆破在综采工作面坚硬顶板当中的具体应用

本文以山西凌志达煤业有限公司15号煤层首采工作面坚硬顶板为主要研究对象,提出了坚硬顶板的预裂软化设计方案.同时,对坚硬顶板预裂软化的数值做了模拟分析,为15号煤层安全开采提供理论和技术支撑.     

页岩储层地应力研究进展

对于低孔、低渗致密性页岩储层,其有效开发手段是进行水力压裂改造,而地应力是水力压裂改造的核心参数,直接影响水力压裂的最终效果。在对国内外地应力研究成果全面调研和深入分析的基础上,总结了页岩储层地应力的测量方法,探索了储层岩石力学关键参数对地应力的影响,介绍了储层应力场模拟的有限元方法。页岩储层地应力测量方法主要有水压致裂法、应力解除法、井壁崩落法和声发射法;水平最小主应力和最大主应力与杨氏模量和Biot系数存在正相关关系,而与泊松比基本无关;有限元构造应力场模拟通过构建研究区的几何模型、地质模型、力学模型和数学模型,进行数值模拟,从而获得研究区构造应力场分布,预测构造裂缝的平面展布,对页岩气勘探开发优选有利区,选定钻探井位,制定合适的压裂方案等工作具有重要的研究意义。     

坚硬顶板条件下采空区处理顶板的几种方法

本文主要阐述了高压预注水弱化顶板、深孔爆破法强制放顶、超前深孔预爆破松动煤体或预裂顶板等坚硬顶板条件下采空区处理顶板的几种方法。     

人工致裂煤岩体及研究进展

本文系统地分析了国内常用几种人工储层改造形式,对比分析了人工致裂增透技术的优点和不足,并对其改进措施进行完善和补充。同时对人工储层增渗技术进行了展望,认为绿色化、经济化、环保化、安全化是储层致裂增透技术的发展方向。     

液体二氧化碳相变致裂技术在处置电石炉电极软断中的应用

四川豹变科技有限公司组织技术人员采用液体二氧化碳相变致裂技术对某电石生产单位软断电极进行破碎处理,处置过程高效可控,取得了良好效果。     

水压致裂法测试原地应力的研究与应用

文章以红庆河区乃马岱井田为例,着重介绍了水压致裂法测试原地应力基本原理、测试方法及良好的技术效果,为煤矿巷道的施工设计提供了可靠的依据。     

枣泉煤矿东井巷道围岩地应力测试研究

引起煤矿巷道围岩变形破坏的主要因素之一便是地应力,地应力的方向及大小很大程度上决定着巷道围岩的稳定性,也就影响了矿场开采在内的所有地下工程的施工质量.因此,必须加强对巷道围岩地应力的测试研究,为煤矿工程以及其他地下工程的安全可靠打好扎实的基础.目前最常用的地应力测试方法主要有水压致裂法、应力解除法以及应力恢复法,本文即是从水压致裂法对枣泉煤矿东井巷道围岩的地应力进行测试研究,并进行了相应的分析计算,以期对煤矿巷道围岩地应力测试有一个更好的认识和了解.     

界面强度错配对中间纯铝层韧脆转变的影响

本征延性的面心立方纯金属铝在两侧强度错配的硬铝约束条件下具有明显的韧脆转变现象.数值分析研究发观,界面约束务件下,中间纯铝层裂端前沿应力场与块体纯金属是截然不同的,其裂端应力三轴度要远远高于后者,纯铝致脆的主要原因就是三轴拉应力极大地制约了材料的塑性变形能力.     

浅析低透气性煤层瓦斯抽采技术研究现状

针对我国绝大部分煤层属于低透气性煤层,瓦斯涌出量较少,瓦斯吸附程度高,抽采困难,论述和分析了低透气性煤层瓦斯抽采的高压磨料射流割缝强化抽采技术、水力压裂和深孔控制预裂爆破强化抽瓦斯技术等瓦斯抽采技术。给低透气性煤层瓦斯抽采提供了技术指导,解决矿区实际问题。研究低透气性煤层瓦斯抽采具有广阔的应用前景与价值。     

水压致裂法在加格达奇地应力测试中的应用

地下工程日益增多,地应力的大小又是地下工程设计中的重要参数.中国东部和西部地区建设力度较东北地区大,因此地应力的研究也较 东北成熟.据此,在东北地区以加格达奇镇的一个测量点为研究点,利用水压致裂法测量了1000多米范围内的地应力发展规律.     

氢气导致金属脆裂问题有望解决

据美国物理学家组织网近期报道,氢气被认为是未来燃料,然而这种最轻的化学元素能让机动车引擎上的金属变脆,导致汽车组件突发性故障甚至断裂。德国一家研究院的科学家正在借助最新的特种实验室,进行一项氢致脆裂的研究,旨在寻找能和氢相适应的材料及制造工序。