矿业研究与开发

作者：张修峰,谢华东,薛爱民,蔡先锋,李阿涛,张云宁５

关键词：采煤工作面;水力压裂;高位岩层;地震频率谐振;裂 隙探测

采煤工作面上覆高位坚硬岩层的预裂可减弱其储能条 件,进而控制矿震事件的能量.为探测埋藏深度超过５００m的采煤工作面高位岩层水力压裂裂隙的空间展布情况,采用 三分量地震频率谐振技术进行裂隙空间展布探测.设计了６条频率谐振检波器布置探测线,在水力压裂作业前后分别 进行探测,对获取的探测器波形数据进行解译.数据解译结 果表明:(１)水力压裂裂隙空间展布呈类椭球体形,其长轴与 地层最大主应力方向基本一致;(２)水力压裂范围在水平方 向上最大压裂半径可达５０m 以上,垂直方向上压裂高度可 达３０~５０m;(３)水力压裂所形成的应力降低区域远大于裂 纹扩展区域;(４)水力压裂裂纹扩展受岩层赋存变化影响较 大.研究表明,三分量地震频率谐振技术能够有效探测深部 岩层水力压裂裂隙空间展布,是一种适用的水力压裂范围探测技术手段.

来源：2023年第2期

《矿业研究与开发》期刊编辑部

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