基于坚硬顶板冲击地压能量的地面压裂调控方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了基于坚硬顶板冲击地压能量的地面压裂调控方法及系统，涉及采煤技术领域，包括：计算坚硬顶板的弹性模量和剪切模量数据；测量坚硬顶板下方n倍坚硬顶板厚度范围内的下覆岩层的每一层覆岩厚度和刚度，并确定下覆岩层的整体刚度数据；确定作用在坚硬顶板上的上覆岩层高度，并根据上覆岩层高度，计算坚硬顶板上方载荷数据；根据模量数据、刚度数据和载荷数据构建能量计算模型，通过模型计算坚硬顶板周期破断的能量并进行地面压裂调控。本发明专利技术基于坚硬顶板冲击地压能量的地面压裂调控方法及系统，解析厚硬顶板周期破断时的顶板厚度、破断尺寸、承受载荷及其能量聚散之间的关系，实现地面压裂的精准调控，提高了采煤的安全性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及采煤，更具体的说是涉及基于坚硬顶板冲击地压能量的地面压裂调控方法及系统。

技术介绍

1、坚硬顶板，即采场中那些强度高、结构完整的岩层，主要包括砂岩层、粉砂岩等。在开采过程中，由于其独特的物理性质，坚硬顶板常常出现大面积悬顶现象，无法及时垮落。当悬顶空间累积至破断临界值时，坚硬顶板会突然垮落，给工作面和巷道带来严重的压力冲击。因此，如何有效应对坚硬顶板引发的强矿压问题，始终是煤矿生产中亟待解决的关键挑战之一。

2、针对坚硬顶板问题，目前主要采取加强支护和切顶卸压两种方法。在加强支护方面，通常在工作面选用高支护阻力的液压支架，而在巷道内则运用高强度锚杆锚索进行支护。这种方法虽能有效提升采场承受强矿压的能力，但本质上属于被动增加承受力的手段，因此虽然有一定效果，却伴随着高昂的一次性投入成本和潜在的安全隐患。相比之下，切顶卸压则是一种主动治理方法，它通常通过水压致裂来实施。水力压裂通过破坏坚硬顶板完整性，减小顶板的压步距，降低采场能量释放梯度，从而控制冲击地压强度。在采用水力压裂技术以控制坚硬顶板时，鉴于尚未深入解析坚硬顶板周期破断时顶板本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于坚硬顶板冲击地压能量的地面压裂调控方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于坚硬顶板冲击地压能量的地面压裂调控方法，其特征在于，所述依据坚硬顶板周期破断的能量，进行地面压裂调控包括：依据坚硬顶板周期破断的能量U，设定压裂流量、压裂步距以及压裂次数。

3.基于坚硬顶板冲击地压能量的地面压裂调控系统，其特征在于，包括：

4.根据权利要求3所述的基于坚硬顶板冲击地压能量的地面压裂调控系统，其特征在于，所述调控模块还包括：依据坚硬顶板周期破断的能量U，设定压裂流量、压裂步距以及压裂次数。

【技术特征摘要】

1.基于坚硬顶板冲击地压能量的地面压裂调控方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于坚硬顶板冲击地压能量的地面压裂调控方法，其特征在于，所述依据坚硬顶板周期破断的能量，进行地面压裂调控包括：依据坚硬顶板周期破断的能量u，设定压裂流量、压裂步距以及...

【专利技术属性】
技术研发人员：邰阳，丁俊，尚子榆，李勇，彭明贤，于斌，张兴国，王磊，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：