[发明专利]上覆采空区遗留矿柱应力集中的压裂解除方法

摘要

本发明公开了一种上覆采空区遗留矿柱应力集中的压裂解除方法，首先是定向压裂顶板优化顶板的应力，减小力的来源；其次是脉冲压裂煤柱，产生缝隙网络，弱化煤柱刚度减小煤柱的承载能力；最后是脉冲压裂煤柱底板岩层，减弱其传递应力集中的能力。利用钻机在巷道斜向上层采空区煤柱方向分别间隔施工压裂钻孔至设定深度，一个斜向压裂孔可以采用后退分段压裂顶板、煤柱、底板，顶板定向压裂位置在煤柱上方老顶正中间偏上1m左右。此方法减小下层煤煤柱的宽度，提高煤炭的采出率，减小下层煤巷道的变形，有效解决下煤层工作面的过煤柱的矿压问题、冲击地压和下煤层开采时的煤与瓦斯突出问题等，同时安全系数高、方法简单、施工方便、成本降低。

主权项

1.一种上覆采空区遗留矿柱应力集中的压裂解除方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，用钻机在巷道(1)斜向上层采空区煤柱方向，分别间隔施工三排钻孔至设定深度，其中第一排钻孔终孔位置打在煤柱上方老顶(5)正中间偏上1m左右，第二排钻孔终孔位置打在煤柱(14)的正中间偏上1m左右，第三排钻孔终孔位置打在煤柱(14)断面3/4处；第二步、安装水力致裂高压泵(23)和水力致裂脉冲泵(26)并调试；第三步、将封隔器(21)送至待致裂各钻孔的待致裂区域，并依次连接高压密封安装杆(20)、转换接头(18)及高压管路(15)，将高压管路(15)通过三通阀(27)分别与水力致裂脉冲泵(26)和水力致裂高压泵(23)相连；第四步、对第一排钻孔中老顶(5)区域进行高压水力致裂，然后对第一排钻孔中煤柱(14)区域进行脉冲水力致裂；第五步、对第二排钻孔进行脉冲水力致裂；第六步、对第三排钻孔中煤柱(14)区域进行脉冲水力致裂，然后对第三排钻孔中底板(7)区域再次进行脉冲水力致裂。