- Tytuł:
-
Field experiment of destress hydraulic fracturing for controlling the large deformation of the dynamic pressure entry heading adjacent to the advancing longwall face
Badania terenowe nad procesem odprężania przy szczelinowaniu hydraulicznym w celu zapobiegania powstawaniu odkształceń pod wpływem ciśnienia eksploatacyjnego w chodnikach sąsiadujących z wyrobiskiem ścianowym - Autorzy:
-
Huang, Bingxiang
Zhao, Xinglong
Ma, Jian
Sun, Tianyuan - Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/218762.pdf
- Data publikacji:
- 2019
- Wydawca:
- Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
- Tematy:
-
chodnik sąsiadujący bezpośrednio z eksploatowanym wyrobiskiem ścianowym
ciśnienie dynamiczne w chodniku
odkształcenia
szczelinowanie kierunkowe
przemieszczenie oddziaływania naprężeń
entry heading adjacent advancing coal face
dynamic pressure entry
large deformation
directional hydraulic fracturing
stress transfer - Opis:
-
Influenced by the dynamic pressure of the front abutment pressure and the lateral abutment pressure, large deformation of surrounding rock occurs advancing working face in the entry heading adjacent to the active longwall mining face. Based on the cause analysis of entry large deformation, a new technology was put forward to solve the problem, and the designing method of drilling hole parameters for directional hydraulic fracturing was formed. Holes are drilled in the entry or in the high drainage entry to a certain rock layer over the adjacent working face, hydraulic cutting or slotting at the bottom of a borehole were also applied in advance to guide the hydraulic fractures extend in expected direction, through which the hard roof above the coal pillar can be cut off directionally. As a result, the stress concentration around the entry was transferred, and the entry was located in a destressing area. The field test at Majialiang coal mine indicates that the propagation length of cracks in single borehole is more than 15 m. After hydraulic fracturing, the large deformation range of the entry is reduced by 45 m, the average floor heave is reduced by 70%, and the average convergence of the entry’s two sides is reduced by 65%. Directional hydraulic fracturing has a better performance to control the large deformation of the dynamic pressure of the entry heading adjacent to the advancing coal face. Besides, it can improve the performance of the safety production.
Gwałtowne zmiany ciśnienia eksploatacyjnego prowadzić mogą do znacznych odkształceń skał otaczających ścianę wydobywczą oraz pobliskich odcinków chodników. W oparciu o analizę przyczyn powstawania tego typu odkształceń, opracowano nową technologię w celu rozwiązania problemu i zaproponowano metodę odpowiedniego projektowania otworów wiertniczych dla kierunkowego prowadzenia operacji szczelinowania hydraulicznego. Otwory wiercone są w chodniku głównym i w chodniku odprowadzającym docierając na głębokość aż do warstwy skalnej bezpośrednio sąsiadującej z eksploatowanym wyrobiskiem. Proponuje się również wykonanie nacięć lub żłobień w dolnej części otworu tak, by skutecznie kontrolować proces powstawania i propagacji szczelin i nadać im pożądany przebieg, w ten sposób umożliwiając kierunkowe wrębienie stropu. W rezultacie punkt koncentracji naprężeń wokół chodnika zostaje przemieszczony, zaś sam chodnik znajdzie się w strefie odprężania. Badania terenowe prowadzone w kopalni węgla Majialiang wykazały, że długość propagujących szczelin w pojedynczym otworze wyniosła 15 m. Po zakończeniu szczelinowania hydraulicznego, zakres odkształceń chodnika zredukowano o 45 m, zaś średnie pęcznienie spągu zmniejszyło się o 70%; średnia konwergencja warstw skalnych z dwóch stron chodnika zmniejszyła się o 65%. Szczelinowanie kierunkowe umożliwia skuteczniejsze zapobieganie powstawaniu odkształceń pod wpływem ciśnienia dynamicznego w chodniku sąsiadującym bezpośrednio z eksploatowanym wyrobiskiem ścianowym . Ponadto, metoda ta przyczynia się do poprawy bezpieczeństwa pracy. - Źródło:
-
Archives of Mining Sciences; 2019, 64, 4; 829-848
0860-7001 - Pojawia się w:
- Archives of Mining Sciences
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł