[发明专利]从地表定向水压致裂预裂基岩控制采动影响范围的方法有效
申请号: | 201810191336.9 | 申请日: | 2018-03-08 |
公开(公告)号: | CN108343418B | 公开(公告)日: | 2020-04-03 |
发明(设计)人: | 郭文兵;冯占杰;谭毅;杨达明;徐飞亚 | 申请(专利权)人: | 河南理工大学 |
主分类号: | E21B43/26 | 分类号: | E21B43/26;E21C41/18 |
代理公司: | 焦作市科彤知识产权代理事务所(普通合伙) 41133 | 代理人: | 聂智良 |
地址: | 454000 河南*** | 国省代码: | 河南;41 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 地表 定向 水压 致裂预裂 基岩 控制 影响 范围 方法 | ||
1.一种从地表定向水压致裂预裂基岩控制采动影响范围的方法,包括以下步骤:
1)获取预裂区域上覆岩层地质状况,分析确定地表移动盆地边界,所述上覆岩层地质状况包括上覆岩层岩层位、岩层厚度、松散层厚度h1、岩层强度及地应力;
2)根据需要保护地表构建物保护等级确定围护带宽度D;
3)根据步骤2)确定的围护带宽度,以及构建物安全系数q,确定钻孔距构建物的布设距离L,L= q*D;
4)根据步骤1)确定的地表移动盆地确定走向移动角δ以及停采线水平移动距离S,确定预裂深度h2 = S*tanδ;
5)根据步骤1)确定的松散层厚度h1以及步骤4)确定的钻孔预裂深度h2确定钻孔深度H= h1+h2;
6)根据步骤3)确定的钻孔位置以及步骤5)确定的钻孔深度进行打钻、水压致裂操作,通过定向水力压裂弱化岩体强度,切断覆岩破断向工作面回采方向的传递,达到控制采动影响范围的目的,所述水压致裂操作包括以下步骤:
61)根据上覆岩层地质状况及预裂深度确定钻孔参数;
62)根据步骤61)确定的钻孔参数顺次在地表钻孔;
63)根据上覆岩层地质状况与钻孔孔深,在钻孔预定距离开槽,得到多个切槽;
64)在每个切槽前后位置封孔,向钻孔注入高压水,高压水作用于切槽处使其两侧开裂,形成贯穿裂缝,弱化岩层整体强度;
65)水压致裂后工作面停采线由A延伸至A,减小地表构建物保护煤柱尺寸,提高煤炭的采出率。
2.根据权利要求1所述的从地表定向水压致裂预裂基岩控制采动影响范围的方法,其特征在于:步骤61)中的钻孔参数包括钻孔位置、钻孔孔深、钻孔间距。
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