一种煤矿地面垂直井压裂坚硬顶板位置选取方法技术

本发明专利技术涉及煤矿领域采用地面垂直井对坚硬顶板进行压裂时的压裂位置选取方法，具体为一种煤矿地面垂直井压裂坚硬顶板位置选取方法。步骤为：一、根据数值模拟结果建立函数关系式：f(L)、f(H)、f(P)；二、建立回归模型S=a*f(L)+b*f(H)+c*f(P)+k；三、将各函数关系式的数值模拟计算结果代入回归模型计算a、b、c、k的值，确定回归模型表达式；四、任取一工作面，确定L、H、P，代入回归模型中计算S，地面压裂位置距离工作面的水平距离不得小于S。优点：灵活性强、预测结果全面、准确，位置选取流程简单，具有广泛的推广应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种煤矿地面垂直井压裂坚硬顶板位置选取方法
本专利技术属于坚硬顶板矿区煤层开采条件下，采用垂直井地面压裂的方法对煤层上覆坚硬顶板进行压裂时压裂位置的选取方法，具体是一种煤矿地面垂直井压裂坚硬顶板位置选取方法。
技术介绍
煤层地下开采，岩层控制是核心，尤其对于坚硬顶板，因其强度大，破断步距广，坚硬顶板大面积破断易造成采场强矿压显现，甚至带来暴风灾害，是顶板控制的一大难点。目前对于坚硬顶板的控制，常在井下采用水力压裂或爆破等控制技术手段，但受井下施工环境及钻孔长度等施工条件的制约，一般仅是在工作面两侧巷道内对顶板实施弱化，弱化范围局限于煤层上方50m，控制效果有限。为此，针对目前控制技术的局限性，可以创新采用地面压裂的方法，即通过地面压裂装备，自地表向下打压裂钻孔对顶板实施压裂。根据压裂井的布置方法，地面压裂坚硬顶板可以采用垂直井、水平井压裂两种方式，其中采用垂直井压裂成本相对较低，工艺流程相对简单，操作方便。地面压裂坚硬顶板时，受煤层采动影响，压裂岩层所处三向应力场为一个动态应力场，该动态应力场变化对压裂裂缝的扩展效果和形态有直接影响，地面压裂效果随之发生变化。因此，煤矿地面压裂坚硬顶本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种煤矿地面垂直井压裂坚硬顶板位置选取方法，其特征在于：包括以下步骤，a. 运用FLAC模拟软件建立数值模拟模型，并基于模型计算结果拟合得到地面压裂位置

【技术特征摘要】
1.一种煤矿地面垂直井压裂坚硬顶板位置选取方法，其特征在于：包括以下步骤，a.运用FLAC模拟软件建立数值模拟模型，并基于模型计算结果拟合得到地面压裂位置S分别与工作面开采距离L、压裂层位距煤层垂直距离H以及压裂层位水平应力和垂直应力的差值P的函数关系式f(L)、f(H)、f(P)；b.基于步骤a得到的地面压裂位置S的函数关系式S=f(L)、S=f(H)、S=f(P)，运用SPSS模拟软件建立地面压裂位置S与L、H、P相关的回归模型:S=a*f(L)+b*f(H)+c*f(P)+k，式中a、b、c、k均为常数；c.利用SPSS模拟软件，将步骤a中的数值模拟模型的计算结果代入步骤b的回归模型中进行计算，得到a、b、c、k的值，从而确定地面压裂位置S与L、H、P的回归模型表达式；d.任取一个坚硬顶板工作面，确定工作面开采距离L、压裂层位距煤层垂直距离H、压裂层位水平应力和垂直应力的差值P，带入回归模型中计算得到地面压裂位置S，地面压裂位置距工作面的水平距离不得小于距离S。2.根据权利1所述的煤矿地面垂直井压裂坚硬顶板位置选取方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：高瑞，于斌，匡铁军，孟祥斌，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：山西,14