顶板定向压裂应力转移保护采动大巷

摘要：

回采动压和采空区悬顶引起的高静压能够通过关键岩层较为完整地传递到采动大巷,引起动载和静载叠加,造成采动大巷的围岩结构失稳大变形.为减小采动大巷的变形,提出并实施顶板定向压裂应力转移保护采动大巷的方法.该方法通过切断基本顶阻断动压和切断悬顶降低静压的方式,解决大巷受静压和动压双重影响致使巷道围岩结构失稳大变形问题.通过施加动载应力波模拟分析动压对巷道变形的影响规律,认为偏应力和有效应力的增加是动压致使巷道变形的主要原因,并给出最优压裂位置参数.在顾北煤矿13321工作面进行顶板定向压裂工业试验,顶板定向压裂水压力为20～35 MPa,压裂半小时内,裂缝扩展范围半径超过10 m,压裂裂缝连通范围的平均半径达到20 m,贯通范围的最大半径可达到40 m.顶板定向压裂成功地阻断了采动应力和采空区高应力向采动大巷的传播,回采末期停采前微震事件数降低了 77％,动压影响范围减少了约200 m,降低了 64％,底板胶带机巷两帮移近量减少86％,顶底板移近量减少93％.顶板压裂应力转移保护大巷的方法可以有效减少采动大巷变形.

关键词：坚硬顶板、采动大巷、水压致裂、裂缝扩展、应力转移

所属期刊栏目：40

分类号：TD353(矿山压力与支护)

资助基金：国家重点研发计划2021YFC2902102

在线出版日期：2023-10-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：991-1002