厚层坚硬顶板定向水力压裂强制放顶技术研究

刘学¹，李宏艳¹，李磊²，刘宁宁¹

1. 煤炭科学技术研究院有限公司2. 中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院

摘 要：针对厚层坚硬顶板工作面初采期间顶板大面积悬空,初次来压步距大,矿压显现强烈,易诱发冲击地压等动力灾害的问题,依据定向水力压裂技术原理,研发了定向水力压裂成套装备,制定了顶板定向压裂施工工艺;结合西部矿区厚层坚硬顶板条件,分析注水压力、压裂层位、钻孔间距等关键参数,开展了3104工作面初采期间定向水力压裂工程实践,并通过实测顶板垮落情况和分析支架阻力,检测了实施效果。结果表明,直接顶初次垮落步距约11 m,初次来压步距平均值为31.8 m,与未处理顶板相比,初次来压步距减少了62.6%,初次来压时,矿压显现较类似工作面大幅减弱,避免了厚层坚硬顶板的大面积悬空,保证了工作面安全回采。

关键词：厚层坚硬顶板;定向水力压裂;强制放顶;注水压力;压裂层位;