科创中国

采矿业

（1）提出了煤层顶板致灾关键层判别技术，首先应用关键层理论对煤层上方厚硬关键层进行初步判断，而后根据微震监测和矿压观测数据准确确定致灾关键层，为一孔多层定向水力致裂技术提供参数设计依据； ②研究了定向水力致裂原理和防冲机理，为定向水力致裂关键装备和一孔多层定向水力致裂技术的开发奠定了理论基础； ③开发了定向水力致裂关键装备和一孔多层定向水力致裂技术，主要包括定向割缝切割刀具、高压水封孔致裂器、一孔多层定向水力致裂技术施工工艺流程等； ④基于顶板岩层水力致裂影响因素的分析结果，分区域优化一孔多层定向水力致裂施工方案及工艺参数，使施工工艺更加简洁和成熟，不影响生产； ⑤提出了一孔多层定向水力致裂防冲效果评价体系，以裂缝切割时间、裂缝形态、裂纹的扩展半径和扩展时间、高压水压力等作为一孔多层定向水力致裂效果的主要评价指标，以技术施工前后的现场监测数据，如矿震能量频次、集中度、来压步距和强度、应力和钻屑监测数值、巷道变形程度等判断其防冲效果，可快速、直观、有效对水力致裂防冲效果进行判断。

技术经济指标 （1）实现对坚硬岩层进行定向切割和一孔多层切割，致裂半径可达6~10m，甚至30m。 （2）定向割缝切割刀具切削硬度≥7.5（普氏硬度系数），刀片完全展开后直径124mm；高压水封孔致裂器最大膨胀直径≥50mm，最大工作压力≥45MPa。 （3）对煤矿顶板型冲击地压的防治具有针对性。能有效降低工作面来压步距和强度，大幅度降低采掘过程中的矿震能量和能级。 （4）能够处理采空区悬顶结构，有效阻断顶板运动及采动支承压力对巷道的影响,从根本上，达到消除大巷冲击危险源，实现防冲与护巷的双重目的。 （5）相较于直接压裂，所需压力更小，裂纹扩展方向可控；相较于顶板爆破，具有更高的安全性、适应性、简单性和经济性。 （6）兼容性强，关键装备可重复使用，经济性好。除关键装备外，钻机、高压泵等装备可使用矿方已有装备，兼容性强；关键装备，如定向割缝切割刀具、高压水封孔致裂器可重复使用，经济性好。

孙振于 男 1993年4月 副部长 助理工程师 学士 唐磊 男 1990年8月 技术部骨干 助理工程师 学士 孙文杰 男 1992年11月 究中心骨干 助理工程师 学士 王聪聪 男 1993年6月 研究中心骨干 助理工程师 学士 肖佳琦 女 1996年8月 研究中心骨干 助理工程师 学士 王迪 男 1988年11月 技术部骨干 助理工程师 学士 卢中喜 男 1994年11月 技术部骨干 助理工程师 学士 葛超 男 1995年7月 产品管理员 助理工程师 学士 陈立军 男 1997年10月 技术部骨干 助理工程师 学士

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