夏永学，陆闯，杨光宇，等. 坚硬顶板孔内磨砂射流轴向切缝及压裂试验研究[J]. 采矿与岩层控制工程学报，2020，2( 3 )：033522.

XIA Yongxue，LU Chuang，YANG Guangyu，et al. Experimental study on axial fracture cutting and fracturing of abrasive jet in hard roof hole[J]. Journal of Mining and Strata Control Engineering，2020，2( 3 )：033522.

坚硬顶板孔内磨砂射流轴向切缝及压裂试验研究

夏永学^1,2,3，陆  闯^1,2,3，杨光宇^1,2,3，苏士杰⁴，庞立宁^1,2,3，丁国利⁴，苏  波^1,2,3

( 1. 中煤科工开采研究院有限公司，北京  100013；2. 天地科技股份有限公司 开采设计事业部，北京  100013；3. 煤炭科学研究总院 开采研究分院，北京  100013；4. 中天合创能源有限责任公司 葫芦素煤矿，内蒙古 鄂尔多斯  017317 )

摘  要：为了提高坚硬顶板的预裂卸压效果，开发了孔内磨砂射流轴线切顶压裂防冲新技术，即施工完顶板钻孔后，在预设位置操作钻杆匀速前进/后退，同时，采用磨砂射流系统对钻孔孔壁进行定向切割，使孔壁形成一定深度的轴线裂缝，再采用封隔器封孔后压裂，在高压水的作用下，人造裂缝沿着预设方向定向扩展，从而达到精准切顶卸压的目的。现场切缝试验表明，在射流压力为50 MPa，切缝速度为0.1 m/min的条件下，孔内切缝半径可达300～500 mm。通过切缝后压裂试验表明，预制裂缝具有较好的导向作用，裂缝扩展主要沿着预制裂缝深度方向，试验泵压为40 MPa，压裂时间为20 min，裂缝扩展距离可达22 m以上。该技术可提高水力压裂裂缝方向的可控性，使裂缝沿着最佳切顶方向扩展，从而提高卸压效果。

关键词：冲击地压；坚硬顶板；水射流；定向压裂；防冲新技术