水力割缝对工作面煤壁与顶板稳定性的影响研究

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1、第3O卷第6期V01．30NO．62010年6月山西煤炭SHANXICOALJun．2010文章编号：1672—5050(2010)06—0041—03水力割缝对工作面煤壁与顶板稳定性的影响研究赵庆珍，冯增朝，王鹏(1．阳煤集团技术中心，山西阳泉045000；2．太原理工大学采矿工艺研究所，山西太原030024)摘要：水力割缝是解决低渗透煤层瓦斯抽放的一种有效方法。通过割缝可以使煤层卸压，并在地应力作用下引起煤层变形和破坏，增加煤层内得裂隙数量，从而达到增加煤层透气性得目的。本文通过对水力剖缝工作面顶板压力的

2、测量和工作面煤壁裂隙得分布统计研究，认为：尽管水力割缝增加了煤层中得裂隙数量，但对工作面稳定性没有明显得影响。关键词：水力割缝；顶板压力；煤壁；稳定性中图分类号：TD712．6：TD322．1文献标识码：A1概述水力割缝对工作面稳定性影响的报道。煤层经过水力割缝后，煤层的整体性被破坏，是否会影响采煤工水力割缝是为了有效解决低渗透煤层的瓦斯作面煤壁的稳定性一直是一个悬而未决的问题，也抽放提出的一种煤层卸压措施。其生产工艺是在采是影响水力割缝进一步推广的关键性技术问题。本煤工作面巷道的瓦斯抽放钻孔中，利用高压水射

3、流文以水力割缝在某矿工作面的应用为基础，研究了在煤层中切割一条具有一定高度的水平缝。水平缝水力割缝对工作面煤壁与顶板的稳定性的影响，其上下两侧的煤层在自重和地应力的作用下，发生变结论对水力割缝技术的推广具有重要的意义。形和破裂，使得煤层卸压，并增加煤层中裂隙数量，提高煤层的透气性。水力割缝提高煤层透气性的研2试验区简介究开始于20世纪70～80年代初，由抚顺煤炭研究本项试验在山西阳煤集团某矿的9804工作面所、湖南煤炭研究所、鹤壁二矿、鹤壁六矿、红卫煤进行，该工作面倾向长度200m，走向长度1760m。矿等科

4、研单位与煤矿企业合作，利用原有的水力采水力割缝区距离工作面开切眼105m。割缝区沿走煤系统进行了钻孔水力割缝的现场试验。研究得出向长度100余m，割缝深度60～100m不等，平均深了水力割缝可以提高煤层透气性的定性化结论。度90m。水力割缝后2个月开始回采。工作面共布由于没有专用割缝设备和大排量高压水泵，割缝工置134架液压支架，其中1号支架位于进风巷端头，序复杂，到80年代末，水力割缝试验基本停止。从134号支架位于回风巷端头。为了评价水力割缝对1998年，太原理工大学开始研制以连续钢管为核心技术的专用高压

5、水射流割缝钻机及其配套设备，割进风巷(j：JiL~槽)缝的射流压力达到60MPa，并且实现割缝连续进蓍／1：’1站行，工作效率高。并通过实验室的室内试验和现场工业性试验，系统地研究了水力割缝提高低渗透煤亘<工作面推进方向：：站层瓦斯抽放的效果I。目前已经具备了工业应用推葺＼＼J．．。一．180l1号号、>广的条件。：：21~,-站水力割缝是通过水射流切割煤层，引起煤层变．．134号>运输巷(下顺槽)f形和破坏，增加煤层的透气性。尽管从20世纪70年卜——————————1668m．．1_—————————代至

6、今进行过多次的工业性试验，但始终没有看到图1液压支架阻力测定仪安装示意图收稿日期：2010—04—21作者简介：赵庆珍(1965～)，男，山西昔I'1t人，大学本科，工程师，主要从事煤矿技术管理工作。4l山西煤炭SHANXICOAL第30卷第6期工作面煤壁及顶板稳定性的影响，分别在1号支表1液压支架右柱的平均压力MPa架、18号支架、30号支架、61号支架、75号支架、81观测日期支架编号l8号3O号61号75号101号115号号支架、101号支架、115号支架、121号支架、13409．08．2809．09

7、．0534．40．25414．5号支架上安装了支架阻力测定仪。其中l8号，30号09．09．O6～09．o9．1436．20．168O3l1503122l8．97和61号支架位于水力割缝区之内，与115号，10109．o9．15)9．o9．2320．20．033O．06olO．67I9．O7．16号和75号形成以工作面中心线为对称轴的对应关09o924～26．7O0．O478．548．75．68系(见图1)。通过比较各自的支柱压力及整体支架表2液压支架整架的平均压力MPa压力的变化，即可评价顶板压力的变化情况

8、。观测日期支架编号3水力割缝对工作面稳定性影响研究18号30号6I号75号101号115号09．08．28～o9．o9．O52．427．082．323．1水力割缝对顶板压力的影响o9．o9．06～o9．o9．142．8733．55．4625．032．778．5218号支架与30号支架正好位于水力割缝的走o9．o9．15～o9．o9-234．2425．69-3620．6I7．8519．45向范围之内。