煤层超高压定点水力压裂防冲试验研究

摘要：

针对国内外没有成熟的区域主动防冲技术的现状,介绍了一种采用超高压定点压裂煤层形成区域性低应力区,从而为快速掘进和回采创造条件的新技术.现场试验在采深1000 m的山东省华丰煤矿进行,采用微地震监测煤岩体破裂、应力动态实时监测系统监测煤岩体应力变化和压力传感器监测管路压力,实现试验全过程监测.试验得到的主要结论如下:①压裂的压力达到24 MPa并持续11s之后,煤体产生初次破裂,持续13 min后压裂半径达到8 m;②压裂过程中压裂点附近煤体应力动态为:管路加压后距离压裂点9.5m的煤层内应力值明显升高—煤体产生破裂并产生微震—管路压力骤降—测点应力趋于稳定;③压裂过程中将煤体切割成了近似6.2 m×8.0 m×6.2 m的长方体,同时随着大量水的注入有效降低了煤体的冲击倾向性;④试验证明定点压裂能够实现“转移应力、弱化煤体和降低蓄能”的防冲机理.

关键词：水力压裂、定点、防冲、冲击地压、微震、应力

所属期刊栏目：37

分类号：TU43(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金项目51274022,51174016;国家重点基础研究发展计划973计划项目2010CB226803;中国博士后科学基金面上项目2014M560892

在线出版日期：2015-05-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：526-531