水力壓裂技術在礦井堅硬頂板控制中的應用

李金龍 仇婷婷

山西霍寶干河煤礦有限公司 山西 臨汾 041602

隨著，礦井采掘深度的不斷延伸，在開采頂板堅硬煤層時，由于頂板難垮落，易形成大面積的懸頂，而懸頂?shù)拇嬖谑沟孟锏绹鷰r變形研究，一旦懸頂無法承載覆巖重量發(fā)生垮落則會造成較大的沖擊波，嚴重威脅礦井的安全生產，針對堅硬頂板我國常見的治理方法多為爆破切頂，通過在堅硬頂板中轉孔爆破達到頂板的預裂效果。水力壓裂技術是一種通過高壓注水從而達到預裂頂板的一種技術手段，較傳統(tǒng)爆破切頂工作面頂板初次垮落步距與周期來壓步距有所減小，且來壓強度低，施工成本低等優(yōu)點。本文以霍寶干河礦2-216工作面為工程背景，對工作面頂板難垮落的問題進行分析研究，以保證工作面的安全回采，同時也為礦井地質條件相類似工作面的堅硬頂板治理提供參考與借鑒。

1 礦井概況

霍寶干河礦位于臨汾市洪洞縣堤村鄉(xiāng)干河村，井田面積35.56km2，礦井生產能力為210Mt/a，霍寶干河礦2-216工作面位于+80水平一采區(qū)，平均埋深470 m，為傾向長壁式開采。由于2-216工作面走向長度為560m，主采煤層為2#煤層，煤層平均厚度為3.75m，煤層的平均傾角為9°，煤層整體較為穩(wěn)定。工作面埋深較淺，頂板整體巖性堅硬，難垮落，易形成懸頂，為了保障工作面的安全開采，需要對工作面頂板進行治理，在經過充分考慮后選定采用水力壓裂切頂技術。

2 數(shù)值模擬構建

利用數(shù)值模擬對水力壓裂參數(shù)進行研究，選用abaqus數(shù)值模……