煤柱留巷水力壓裂參數對卸壓效果的影響

張鎮

(1.中煤科工開采研究院有限公司， 北京 100013；2.天地科技股份有限公司 開采設計事業部， 北京 100013；3.中國煤炭科工集團有限公司， 北京 100013；4.煤炭資源高效開采與潔凈利用國家重點實驗室， 北京 100013)

0 引言

煤柱留巷要經受相鄰工作面和本工作面二次采動影響，強烈動壓影響下煤柱留巷變形控制是一大難題。隨著高預應力、高強度錨桿支護技術的應用[1-2]，極大程度上提高了煤柱留巷的支護強度[3-6]，但單純采用支護法難以有效控制復雜巷道圍巖變形，還需要同時對巷道圍巖進行卸壓以降低動壓影響。水力壓裂卸壓技術通過切斷臨空巷道上部懸頂，在巷道周邊形成弱化帶，從而實現過高動載轉移，達到減小圍巖變形與破壞的效果[7-8]，該技術以安全性高、弱化范圍大等優勢得到廣泛應用。康紅普等[9-10]分析了煤礦井下定向水力壓裂弱化圍巖的機理，開發了煤礦井下小孔徑水力壓裂技術與裝備，并在多個礦區進行了推廣應用。黃炳香等[11-13]通過真三軸水力壓裂試驗研究了圍巖主應力差、排量、層面與原生裂隙對水壓裂縫擴展的影響規律，提出了堅硬頂板水力壓裂定向裂紋控制技術，解決了堅硬頂板的弱化問題。吳擁政等[14]通過煤礦砂巖真三軸定向水力壓裂試驗分析了壓裂裂紋的擴展規律，并引入了定向偏轉距概念(預制切槽處裂縫沿其方向定向擴展不發生偏轉的距離)來表征定向壓裂效果，分析了水平應力差對定向偏轉距的影響。馮彥軍等[15-17]分析了不同地應力大小、方向和類型條件下水力壓裂裂紋的起裂與擴展規律。……