定向水力压裂工作面煤体应力监测及其演化规律

被引:171
作者
康红普 [1 ,2 ]
冯彦军 [1 ,2 ]
机构
[1] 天地科技股份有限公司开采设计事业部
[2] 煤炭科学研究总院开采设计研究分院
关键词
水力压裂; 应力变化监测; 空心包体应变计; 主应力增量; 演化规律; 顶板弱化;
D O I
10.13225/j.cnki.jccs.2012.12.007
中图分类号
TE357.1 [];
学科分类号
082002 ;
摘要
为研究水力压裂的机理和评价压裂效果,采用空心包体应变计,对水力压裂前后钻孔附近煤层应力的变化,及水力压裂实施后,随着工作面推进,前方煤层应力的变化进行了监测。通过分析监测数据,得到以下应力演化规律与结论:①水力压裂前后,在压裂钻孔附近煤层中的主应力增量值、倾角和方位角均会出现突变。突变程度与至压裂孔的距离、水压、裂缝扩展方式及煤层力学性质等多种因素有关;压裂后主应力增量得到恢复,但比压裂前均有所降低,水力压裂可改变煤层的应力状态。②顶板压裂后,再受到工作面采动影响,煤层垂直应力增加,水平应力有降低的趋势,但采动引起的主应力增量变化幅度远小于压裂引起的变化,而且采动对主应力增量的倾角和方位角的影响不大;水力压裂可使顶板来压强度降低,工作面超前支承压力的影响减弱。③晋城王台铺煤矿坚硬顶板综采工作面进行水力压裂后,顶板的整体性和强度得到弱化,工作面采动影响减弱,顶板能够紧随工作面推进及时垮落,说明水力压裂效果良好。
引用
收藏
页码:1953 / 1959
页数:7
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