塔山煤矿坚硬顶板定向水力致裂技术研究

"塔山煤矿坚硬顶板定向水力致裂试验研究" 这篇论文详细探讨了在塔山煤矿中，如何采用定向水力致裂技术来有效地控制坚硬顶板的安全问题。定向水力致裂是一种利用高压水流在岩石中形成定向裂缝的技术，以此来改善顶板的稳定性。该技术在当前的煤矿安全生产中具有重要的应用前景，特别是在处理坚硬顶板的控制难题时。 论文的作者团队进行了现场试验，他们在巷道顶板布置了两个水力致裂钻孔和四个观测孔。在钻孔内部制作楔形环槽，然后进行封孔并施加水压进行致裂。实验结果显示，两个致裂钻孔都能够成功引导坚硬顶板定向开裂，证明了这种方法的有效性。 在水力致裂过程中，通过对致裂水压力的实时监测，可以判断顶板岩石是否已经被成功致裂。当压力突然下降或整体呈现下降趋势时，表明顶板已经裂开。在塔山煤矿的特定地质条件下，砂岩层的致裂需要水压力达到50.09MPa，单个钻孔的致裂范围可超过10.5米。 此外，论文还指出，钻孔底部的楔形槽对于裂缝的起始方向起到了导向作用。然而，一旦裂缝启动，其进一步扩展的方向主要受到区域地应力场的影响，可能会出现空间转向。这揭示了在实际操作中，除了考虑技术手段外，还需要充分理解地应力分布情况，以优化致裂效果。 关键词：坚硬顶板、水力致裂、楔形环槽、裂缝扩展，表明这篇论文深入研究了这些关键因素在定向水力致裂过程中的作用和影响，对于提升煤矿安全和顶板管理具有重要的理论与实践意义。 中图分类号：TD823，表明这是属于矿业工程领域的技术应用研究，具体为地下工程的水力破碎和裂隙控制。而“Field experimental investigation on directional hydraulic fracturing of hard roof in Tashan coal mine”则揭示了这是一项实地试验研究，强调了研究的实践性和现场验证的重要性。 这篇首发论文提供了关于如何利用定向水力致裂技术解决塔山煤矿坚硬顶板问题的详尽研究，对于矿井安全和顶板控制技术的发展具有积极的推动作用。