申请/专利权人：重庆大学

申请日：2021-10-28

公开（公告）日：2024-03-01

公开（公告）号：CN113847083B

主分类号：E21F7/00

分类号：E21F7/00;E21F17/00;E21B43/26;E21B43/119

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.01#授权;2022.01.14#实质审查的生效;2021.12.28#公开

摘要：本发明公开了一种高位巨厚坚硬顶板区冲击地压控制方法，属于采煤技术领域，包括：将垮裂带范围内普氏系数超过阀值且厚度超过阀值的顶板选为压裂目标层；将工作面和停采线分别投影到压裂目标层内；从地面钻取水平井，并保持水平井的水平段距压裂目标层上下面位置相同且与投影的停采线平行；距临空侧巷道第一距离以及第二距离位置对压裂目标层射孔，沿着工作面推进方向移动第三距离，并再次钻取水平井以及射孔；反复执行上一步直至水平井的水平段与投影的切眼距离小于第四距离，本发明能够实现不同层位、从源头上控制高位巨厚坚硬顶板诱发冲击地压。

主权项：1.一种高位巨厚坚硬顶板区冲击地压控制方法，其特征在于，包括：步骤一，将垮裂带范围内超过普氏系数的阀值且超过厚度的阀值的顶板选为压裂目标层，基于煤层的开采厚度确定垮裂带厚度的阀值以及普氏系数的阀值；步骤二，将工作面和停采线分别投影到压裂目标层内；步骤三，从地面钻取水平井，并保持水平井的水平段距压裂目标层上下面位置相同，且水平段与投影的停采线平行，基于压裂目标层的初次破断步距确定水平井的水平段与投影的停采线之间的距离；步骤四，在距临空侧巷道第一距离以及第二距离位置对压裂目标层射孔，基于煤层的开采厚度和压裂目标层的普氏系数确定水平井压裂距投影的临空侧巷道的第一距离，基于煤层的开采厚度和工作面面长确定水平井压裂距投影的临空侧巷道的第二距离，基于压裂目标层的单轴抗压强度确定射孔弹相位角；步骤五，沿着工作面推进方向移动第三距离，并执行步骤三和步骤四，基于压裂目标层的单轴抗压强度确定工作面推进方向移动的第三距离；步骤六，重复执行步骤五，直到水平井的水平段与投影的切眼距离小于第四距离，基于周期破断步距确定水平段与投影的切眼的第四距离；所述基于煤层的开采厚度确定垮裂带厚度的阀值以及普氏系数的阀值，包括：当煤层的开采厚度小于等于8m时，垮裂带厚度的阀值为50m，普氏系数的阀值为10；当煤层的开采厚度大于8m且小于等于14m时，垮裂带厚度的阀值为45m，普氏系数的阀值为8；当煤层的开采厚度大于14m时，垮裂带厚度的阀值为35m，普氏系数的阀值为7；所述基于压裂目标层的初次破断步距确定水平井的水平段与投影的停采线之间的距离，包括：压裂目标层的初次破断步距L1与水平井的水平段与投影的停采线之间的距离S1关系为：S1≤πL12；所述基于煤层的开采厚度和压裂目标层的普氏系数确定水平井压裂距投影的临空侧巷道的第一距离，包括：水平井压裂距投影的临空侧巷道的第一距离S2与煤层的开采厚度h和压裂目标层的普氏系数f关系为：S2＝fh9；所述基于煤层的开采厚度和工作面面长确定水平井压裂距投影的临空侧巷道的第二距离，包括：水平井压裂距投影的临空侧巷道的第二距离S3与煤层的开采厚度以及工作面面长P关系为：当煤层的开采厚度小于等于8m时，S3＝P2，当煤层的开采厚度大于8m时，S3＝2P3；所述基于压裂目标层的单轴抗压强度确定射孔弹相位角，包括：当压裂目标层的单轴抗压强度大于等于70MPa且小于等于85MPa时，射孔所需射孔弹相位角为120°，当压裂目标层的单轴抗压强度大于85MPa且小于等于100MPa时，射孔所需射孔弹相位角为90°，当压裂目标层的单轴抗压强度大于100MPa时，射孔所需射孔弹相位角为60°；所述基于压裂目标层的单轴抗压强度确定工作面推进方向移动的第三距离，包括：当压裂目标层的单轴抗压强度大于等于70MPa且小于等于85MPa时，第三距离为150m，当压裂目标层的单轴抗压强度大于85MPa且小于等于100MPa时，第三距离为120m，当压裂目标层的单轴抗压强度大于100MPa时，第三距离为100m；所述基于周期破断步距确定水平段与投影的切眼的第四距离，包括：水平段与投影的切眼距离第四距离S6与周期破断步距L2具有如下关系：S6≤2.5L2。

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百度查询： 重庆大学 一种高位巨厚坚硬顶板区冲击地压控制方法

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