冲击地压矿井水射流联合水力压裂卸压技术在宽煤柱的应用

"冲击地压矿井水射流联合水力压裂宽煤柱卸压技术研究" 这篇研究主要探讨了冲击地压矿井中宽煤柱带来的安全隐患及其解决方案。冲击地压是指在地下开采过程中，由于地层内部压力失衡，导致突然释放的巨大能量，可能引发矿井安全事故。宽煤柱由于其自身的结构特性，容易积聚大量的弹性能，这种能量积累如果不妥善处理，将可能导致冲击地压灾害。 为了应对这一问题，研究者提出了“钻-切-压”一体化卸压技术。该技术主要包括三个步骤：首先，通过布置钻孔，利用水射流切割煤柱，形成切缝，以弱化煤体，增加塑性区的宽度，减少弹性能量的积聚；其次，通过水力压裂进一步对煤柱进行压裂处理，以增强卸压效果；最后，这种一体化卸压技术旨在降低煤柱对周围巷道支护的压力，防止因煤柱卸压导致的巷道破坏。 此外，研究中还提到了定向水力压裂切顶技术，这是一种在21103工作面临空回风巷实施的技术，旨在减少采空区悬露顶板对区段煤柱的压力传递。通过定向水力压裂，可以更精确地控制顶板的破裂，减轻煤柱的侧向应力，从而降低对巷道的影响。 结合“钻-切-压”一体化卸压技术和定向水力压裂切顶技术的联合应用，研究人员在葫芦素煤矿21103工作面的实践表明，这种方法有效解决了增加煤柱塑性区宽度与保护巷道支护之间的矛盾，提高了矿井的安全性。 这些研究成果对于深部高地应力软岩巷道支护、瓦斯治理、煤炭行业高质量发展策略以及各种复杂地质条件下的巷道支护技术都具有重要的参考价值。它们不仅有助于预防冲击地压事故，还能为其他类似矿井提供安全开采的科学依据和技术支持。 论文的作者们来自不同背景，包括天地科技股份有限公司、乌审旗蒙大矿业有限责任公司、山西焦煤集团有限责任公司、中天合创能源有限责任公司葫芦素煤矿和中煤西北能源有限公司，显示了跨机构合作在解决复杂采矿问题上的重要性。研究得到了深部冲击地压动静载分源防控技术与装备项目和中国煤炭科工集团有限公司科技创新创业资金专项面上项目的资助，反映了国家和企业对这类关键技术研究的重视和支持。