书 书 书犐犆犛 ７３ ． ０１０ 犇 ０４ /G21 /G22 /G23 /G24 /G25 /G26 /G27 /G27 /G28 /G29 /G2A 犌犅 ／ 犜 ２５２１７ ． １４ — ２０２０ /G21 /G22 /G23 /G24 /G25 /G26 、 /G27 /G25 /G28 /G29 /G2A /G2B /G2C /G2D １４ /G2E /G2F ： /G30 /G31 /G32 /G24 /G33 /G34 /G29 /G2A /G2B /G2C 犕犲狋犺狅犱狊犳狅狉狋犲狊狋 ， 犿狅狀犻狋狅狉犻狀犵犪狀犱狆狉犲狏犲狀狋犻狅狀狅犳狉狅犮犽犫狌狉狊狋 — 犘犪狉狋 １４ ： 犘狉犲狏犲狀狋犻狅狀犿犲狋犺狅犱狅犳狉狅狅犳犺狔犱狉犪狌犾犻犮犳狉犪犮狋狌狉犻狀犵 ２０２０  １１  １９ /G35 /G36 ２０２１  ０６  ０１ /G37 /G38 /G27 /G28 /G2B /G2C /G2D /G2E /G2F /G30 /G31 /G32 /G27 /G28 /G29 /G2A /G33 /G2F /G30 /G34 /G35 /G36 /G35 /G36书 书 书前 　　 言 　　 ＧＢ ／ Ｔ２５２１７ 《 冲击地压测定 、 监测与防治方法 》 分为 １４ 个部分 ： ——— 第 １ 部分 ： 顶板岩层冲击倾向性分类及指数的测定方法 ； ——— 第 ２ 部分 ： 煤的冲击倾向性分类及指数的测定方法 ； ——— 第 ３ 部分 ： 煤岩组合试件冲击倾向性分类及指数的测定方法 ； ——— 第 ４ 部分 ： 微震监测方法 ； ——— 第 ５ 部分 ： 地音监测方法 ； ——— 第 ６ 部分 ： 钻屑监测方法 ； ——— 第 ７ 部分 ： 采动应力监测方法 ； ——— 第 ８ 部分 ： 电磁辐射监测方法 ； ——— 第 ９ 部分 ： 煤层注水防治方法 ； ——— 第 １０ 部分 ： 煤层钻孔卸压防治方法 ； ——— 第 １１ 部分 ： 煤层卸载爆破防治方法 ； ——— 第 １２ 部分 ： 开采保护层防治方法 ； ——— 第 １３ 部分 ： 顶板深孔爆破防治方法 ； ——— 第 １４ 部分 ： 顶板水压致裂防治方法 。 本部分为 ＧＢ ／ Ｔ２５２１７ 的第 １４ 部分 。 本部分按照 ＧＢ ／ Ｔ１．１ — ２００９ 给出的规则起草 。 本部分由中国煤炭工业协会提出并归口 。 本部分起草单位 ： 中国矿业大学 、 煤炭科学技术研究院有限公司 、 兖矿集团有限公司 、 神华新疆能源有限责任公司 、 天地科技股份有限公司 。 本部分主要起草人员 ： 窦林名 、 贺虎 、 齐庆新 、 王富奇 、 曹安业 、 陈建强 、 赵善坤 、 杜涛涛 、 蔡武 。 Ⅰ 犌犅 ／ 犜 ２５２１７ ． １４ — ２０２０ 冲击地压测定 、 监测与防治方法第 １４ 部分 ： 顶板水压致裂防治方法 １ 　 范围 ＧＢ ／ Ｔ２５２１７ 的本部分规定了冲击地压顶板水压致裂防治方法的术语和定义 、 仪器与设备 、 顶板水 压致裂条件 、 直接水压致裂方法 、 定向水压致裂方法 、 效果检验 、 安全要求 。 本部分适用于冲击地压顶板水压致裂防治方法 。 ２ 　 规范性引用文件 下列文件中对于本文件的应用是必不可少的 。 凡是注日期的引用文件 ， 仅注日期的版本适用于本 文件 。 凡是不注日期的引用文件 ， 其最新版本 （ 包括所有的修改单 ） 适用于本文件 。 ＧＢ ／ Ｔ２３５６１．１０ — ２０１０ 　 煤和岩石物理力学性质测定方法 　 第 １０ 部分 ： 煤和岩石抗拉强度测定 方法 ＧＢ ／ Ｔ２５２１７．１ — ２０１０ 　 冲击地压测定 、 监测与防治方法 　 第 １ 部分 ： 顶板岩层冲击倾向性分类及 指数的测定方法 ３ 　 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件 。 ３ ． １ 顶板水压致裂 　 狉狅狅犳犺狔犱狉犪狌犾犻犮犳狉犪犮狋狌狉犻狀犵 在顶板岩层中注入高压液体 ， 使顶板岩层产生新的或扩大原有裂隙 ， 达到控制顶板断裂与能量释放 的防冲技术 。 ３ ． ２ 直接水压致裂 　 犱犻狉犲犮狋犺狔犱狉犪狌犾犻犮犳狉犪犮狋狌狉犻狀犵 在顶板岩层中施工致裂孔 ， 封孔后注入高压液 ， 致裂顶板岩体 ， 达到控制顶板断裂与能量释放的防 冲技术 。 ３ ． ３ 定向水压致裂 　 犱犻狉犲犮狋犻狅狀犪犾犺狔犱狉犪狌犾犻犮犳狉犪犮狋狌狉犻狀犵 在顶板岩层中人为地切割一个定向预裂缝 ， 然后注入高压液 ， 将岩体沿定向预裂缝致裂 ， 达到控制 顶板断裂与能量释放的防冲技术 。 ３ ． ４ 定向预裂缝 　 犱犻狉犲犮狋犻狅狀犪犾犻狀犻狋犻犪犾犮狉犪犮犽 在致裂钻孔中切割出的狭长切口 ， 断面的形状与楔子类似 。 ３ ． ５ 割缝刀具 　 犱犲狏犻犮犲犳狅狉犮犪狉狉狔犻狀犵狅狌狋犻狀犻狋犻犪犾犮狉犪犮犽 能够完成定向预裂缝切割的钻具 。 １ 犌犅 ／ 犜 ２５２１７ ． １４ — ２０２０ ３ ． ６ 封孔器 　 犫狅狉犲犺狅犾犲狊犲犪犾犻狀犵 安装在致裂孔中 ， 用于对致裂段进行密封的装置 。 ３ ． ７ 致裂孔 　 犳狉犪犮狋狌狉犻狀犵犫狅狉犲犺狅犾犲 实施致裂工作的钻孔 。 ３ ． ８ 检测孔 　 犱犲狋犲犮狋犻狅狀犫狅狉犲犺狅犾犲 在致裂孔附近施工的钻孔 ， 用于窥视或观测致裂液体的流出 ， 确定致裂扩展范围与效果 。 ４ 　 仪器与设备 ４ ． １ 　 仪器设备 钻机 、 高压大流量泵 、 高压管路与控制阀 、 割缝刀具 、 封孔器 、 压力表 （ 压力传感器 ）、 钻孔窥视仪 。 ４ ． ２ 　 仪器技术指标 ４ ． ２ ． １ 　 高压大流量泵的额定压力应大于理论计算出的致裂压力 ， 计算公式参见附录 Ａ ， 流量不应小于 ８０Ｌ ／ ｍｉｎ 。 ４ ． ２ ． ２ 　 高压管路额定工作压力不应小于泵站额定压力的 １．５ 倍 。 ４ ． ２ ． ３ 　 封孔器额定工作压力不应小于致裂压力的 １．１ 倍 。 ４ ． ２ ． ４ 　 割缝刀具切割出的定向预裂缝直径不小于钻孔直径的 ２ 倍 。 ５ 　 顶板水压致裂条件 ５ ． １ 　 顶板水压致裂适用岩层 ５ ． １ ． １ 　 直接水压致裂与定向水压致裂适用于顶板岩层单层厚度大于 ２ｍ 的硬质岩岩层 。 ５ ． １ ． ２ 　 定向水压致裂段岩层应为无显著裂隙 、 软弱夹层等的均一 、 完整岩层 。 ５ ． ２ 　 顶板水压致裂基础资料 ５ ． ２ ． １ 　 致裂地点顶板岩层钻孔柱状图与岩层等厚线图应准备完备 。 ５ ． ２ ． ２ 　 待压裂顶板应按照 ＧＢ ／ Ｔ２３５６１．１０ — ２０１０ 的规定进行抗拉强度测试 。 ５ ． ２ ． ３ 　 待压裂顶板应按照 ＧＢ ／ Ｔ２５２１７．１ — ２０１０ 的规定进行冲击倾向性测试 。 ５ ． ２ ． ４ 　 联接管路应进行密封性能试验 ， 试验压力不小于致裂压力 。 ５ ． ３ 　 顶板水压致裂适用条件 ５ ． ３ ． １ 　 受坚硬顶板影响的具有中等冲击危险及以上的区域 ， 可实施顶板水压致裂 ， 并超前工作面 １５０ｍ 完成致裂工作 。 ５ ． ３ ． ２ 　 工作面回采过程中监测顶板活动剧烈 、 冲击危险等级提高时 ， 对监测异常区域范围内实施顶板 水压致裂 ， 实施期间停止工作面回采 。 ２ 犌犅 ／ 犜 ２５２１７ ． １４ — ２０２０ ６ 　 直接水压致裂方法 ６ ． １ 　 方案设计 ６ ． １ ． １ 　 直接水压致裂的设计与实施应编制专门方案 ， 内容包括施工地点地质情况与图纸 、 所需仪器设 备 、 设计参数 、 施工方法 、 施工人员及单位 、 安全措施等 。 ６ ． １ ． ２ 　 直接水压致裂可对顶板进行水平分层致裂 、 倾斜致裂 、 水平分层与倾斜综合致裂 ， 参见附录 Ｂ 所示 。 ６ ． １ ． ３ 　 致裂孔间距不宜大于平均致裂直径的 ０．８ 倍 。 ６ ． １ ． ４ 　 加压系统宜采用双回路加压 ， 分别向封孔器和加压段施加压力 。 ６ ． ２ 　 工艺流程 ６ ． ２ ． １ 　 施工致裂孔 致裂孔直径应大于封孔器外径 、 小于封孔器最大膨胀直径 ２ｍｍ 以上 。 钻孔壁不应出现螺纹与台 阶 。 致裂孔完成后 ， 使用钻孔窥视仪进行窥视 ， 满足孔壁光滑要求后 ， 进行下一步工作 。 ６ ． ２ ． ２ 　 封隔压裂段 直接水压致裂宜采用双回路双端封孔方式 ， 将两个封孔器串接并高压泵相连 ， 对封孔器进行注液加 压 ， 使封孔器与致裂钻孔孔壁紧密接触 ， 形成充水加压孔段 。 ６ ． ２ ． ３ 　 注液压裂 所有管路连接安装牢靠后启动高压泵 ， 管路连接参见附录 Ｃ 。 向压裂段施加水压 ， 按理论计算的致 裂压力稳定升压 ， 加压时应观察压力表的变化 。 当压力出现明显下降时 ， 可判断顶板被致裂 。 如附近有 检测孔 ， 致裂液扩展至检测孔后即可停止加压 。 如没有检测孔 ， 压裂后继续加压 ， 如压力下降后又升压 ， 需继续加压直到再下降时停止 ， 加压时间一般不小于 １０ｍｉｎ 。 ６ ． ２ ． ４ 　 首次使用致裂半径确定与检验 在致裂孔附近施工检测孔 ， 深度应大于致裂孔至少 １ｍ ， 角度应与致裂孔平行 。 观测检测孔中是否 有致裂液体流出 ， 判断致裂半径大小 。 应进行 ３ 次以上致裂试验 ， 且每次致裂不应相互影响 ， 一次致裂 成功后 ， 逐步增加检测孔与致裂孔之间的距离 ， 裂隙不能扩展至检测孔后 ， 可停止试验 ， 以确定致裂半径 范围 ， 同时记录不同致裂