摘要
煤与瓦斯突出是煤矿井下作业中一种极其复杂的动力现象，然而在石门揭穿突出煤层的过程中，发生煤与瓦斯突出往往是突出类型强度与危害性最大的一种。由于其强度大、频率高、危害性大的特性，所以在我国近几十起特大型突出事故中，石门揭煤发生的突出就占了约80％。针对这一问题，国内外很多专家学者提出了很多突出理论与解决措施，不同的解决措施存在着不同的问题，例如存在方法施工工艺复杂，石门揭煤的周期过长或者准备巷道掘进时间过长并且效果不明显的问题，所以本文将深入探究水力压裂在突出煤层石门揭煤过程中的应用效果。 本文针对新宏煤矿水力压裂卸压增透石门揭煤技术的研究，采用理论分析、数值模拟和现场试验相结合的方法进行深入探究，通过对石门揭煤发生突出的条件进行分析，对比工作面与石门揭煤区域的应力状态的不同，根据防治突出的基本原则，利用水力压裂技术进行快速消突安全揭石门。应用RFPA2D模拟软件对钻孔水力压裂过程进行分析，通过分析水力压裂的煤层起裂压力，压裂孔的影响半径，压裂时煤体的应力变化以及压裂后煤体内部裂隙的发展情况。根据模拟结果以及以往经验初步选取较为合理的参数，根据选取的参数在揭煤点进行水力压裂实验，并对压裂效果进行考察，在防突措施得到保证的情况下，进行安全快速的揭煤。对压裂工艺流程以及安全措施进行了详细的设计，设计了不同的考察方案。结果表明通过水力压裂措施能提高B1煤层的透气性系数、煤层内部裂隙明显扩大、并且大大提高了瓦斯抽采率达到了降低煤层突出危险性的目的。通过水力压裂技术在高瓦斯低透气性单一煤层石门揭煤的过程中体现出高效快速等优越性。对于促进矿区的高效生产，安全发展，提高工人的工作环境，起到了积极的作用。
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