王元杰,徐刚,陈法兵,等. 深部厚硬岩层压裂控制冲击弱化机理及可压裂性评价[J]. 采矿与岩层控制工程学报,2022,4( 2 ):023027.
WANG Yuanjie,XU Gang,CHEN Fabing,et al. Mining pressure weakening mechanism by ground fracturing and fracturing evaluation of hard rock strata[J]. Journal of Mining and Strata Control Engineering,2022,4( 2 ):023027.
深部厚硬岩层压裂控制冲击弱化机理及可压裂性评价
王元杰1,2,3,4,徐 刚1,2,3,陈法兵1,2,3,路洋波1,2,3,李 岩1,2,3,孙学波1,2,3,刘 宁1,2,3
( 1. 中煤科工开采研究院有限公司,北京 100013;2. 煤炭科学研究总院 开采研究分院,北京 100013;3. 天地科技股份有限公司 开采设计事业部,北京 100013;4. 中国矿业大学 矿业工程学院,江苏 徐州 221116 )
摘 要:为了探究深部厚硬岩层对冲击地压的影响以及分析岩层的可压裂性,提出了采用地面水平井压裂技术对采场上覆厚硬岩层进行压裂控制,通过改变厚硬岩层的破断特征,达到降低厚硬岩层的破断步距和能量释放强度,并通过试验分析,得到上覆厚硬岩层的脆性系数、脆性矿物含量、黏土矿物含量、成岩作用等参数,综合定量评价厚硬岩层的可压裂性大小。研究结果表明:在厚硬岩层中产生的水平或垂直裂缝面,均有助于减弱厚硬岩层破断失稳引起的下伏回采空间的矿压显现;红庆河煤矿顶板主控岩层脆性系数为67%、黏土矿物含量为28.46%,脆性矿物含量为60.82%,镜质体反射率 为0.52%,数据表明主控岩层具有较高的可压裂性,可为后续地面水平井压裂技术的实施提供参考。
关键词:厚硬岩层;压裂控制;弱化机理;可压性评价
基金项目:天地科技股份有限公司科技创新创业资金专项资助项目( 2019-TD-2-CXY004,2019-TD-2-CXY006 );国家“科技助力经济2020”重点专项资助项目( SQ2020YFF0426364 )
作者简介:王元杰( 1983— ),男,山东新泰人,副研究员,博士研究生,主要从事煤矿安全、冲击地压等方面的研究工作。E-mail:277591207@qq.com