定向水力压裂技术在防治冲击地压中的应用研究

"定向水力压裂治理冲击地压的研究及应用" 本文主要探讨了在煤矿开采中，如何有效地应对冲击地压这一严重威胁煤矿安全高效生产的问题。随着矿井开采深度的加深和开采强度的提高，冲击地压的发生频率日益增加，成为制约煤矿安全生产的重要因素。作者冯钰鑫针对五阳矿的实际地质条件，特别是其煤层顶板坚硬、强度高的特点，以及在工作面回采时顶板不能及时垮落的状况，提出了采用定向水力压裂技术来弱化顶板，以控制和减轻冲击地压的影响。 传统的超前深孔预裂爆破方法由于地质条件的限制在五阳矿并不适用。因此，研究团队选择定向水力压裂技术，这是一种利用高压水流在煤层或岩层中创建定向裂缝的技术，通过这种方式可以有效削弱顶板的稳定性，从而降低冲击地压的发生概率。 实验结果显示，经过定向水力压裂处理后，工作面顶板的初次垮落步距和周期来压步距都有所减小，这意味着顶板的垮落更加可控，减少了突然大规模垮塌的风险。同时，来压强度降低，意味着对巷道的破坏力减弱，有利于保障巷道的安全。此外，工作面回采巷道两帮的移近量和顶底板的移近量均保持在安全范围内，巷道的变形量显著降低，这进一步证明了定向水力压裂技术的有效性。 在易发生动力灾害的矿井中，采用定向水力压裂技术作为冲击地压防治手段具有重要的实践意义。它可以有效减小矿井发生冲击地压的频率，提高矿井的安全生产水平。这项技术的应用不仅能够减少因冲击地压导致的设备损坏和人员伤亡，还能提高矿井的经济效益，确保煤矿的可持续发展。 定向水力压裂是一种创新的、适应复杂地质条件的冲击地压防控技术，对于解决坚硬顶板下的煤矿安全生产问题具有重要的理论和实践价值。未来，这一技术有望在更多类似地质条件的矿井中得到推广应用，为煤矿行业的安全与高效提供有力的技术支持。