留巷巷道定向水力压裂卸压机理及试验.pdf

工矿自动化 In dust r y a n d Min eAut oma t ion Vol .45 No.10 Oct .2019 第45卷第10期 2019年10月 文章编号1671 251X2019 10 007406DOI10. 13272/j. issn . 1671-251x. 2019030008 留巷巷道定向水力压裂卸压机理及试验 李武军付玉凯234,王涛234,张占涛234 1.山西长平煤业有限责任公司生产管理部％％山西高平048000； ； 2.中国煤炭科工集团有限公司％％北京100013； ； 3.天地科技股份有限公司开采设计事业部％％北京100013； ； 4.煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室％％北京100013 摘要煤柱上部应力是留巷巷道强烈变形的力源，对于变形严重的留巷巷道围岩控制，采用传统爆破卸 压技术存在安全风险较高、污染环境、围岩破坏严重等问题。针对上述问题，提出了留巷巷道定向水力压裂 卸压机理，即通过水力裂缝的扩展在顶板岩层中产生弱结构面，降低顶板岩石的整体强度，在采动应力作用 下，使弱化后的坚硬顶板及时破断垮落，降低留巷巷道应力水平。以山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司 长平煤矿4312综采工作面为试验地点，确定了定向水力压裂钻孔方案及钻孔布置参数压裂结果显示横 向切槽深度达5 mm,切槽效果良好；进行分段逐次压裂时，随着压裂处距钻孔孔口距离的增加，裂缝扩展所 需压力相应增大。对留巷巷道压裂段和未压裂段进行了表面位移、煤柱应力监测，监测结果表明留巷巷道 变形主要以两帮变形为主，压裂段两帮和顶底板平均移近量比未压裂时分别降低约40. 79和69. 80 ；未 压裂段的煤柱应力在接近工作面时出现峰值点，而压裂段的煤柱应力在距离工作面切眼后方200 m左右出 现峰值点，定向水力压裂转移了煤柱上部应力峰值位置 关键词留巷巷道；围岩控制；定向水力压裂；卸压机理；煤柱应力 中图分类号TD322. 5 文献标志码A Pr essur er el ief mecha n isma n dexper imen t of dir ect ion a l hy dr a ul ic f r a ct ur in g in r et a in in g r oa dwa y LI Wujun1 , FU Yuk a i234, WANG Ta o234, ZHANG Zha n t a o234 1.Pr oduct ion Ma n a g emen t Depa r t men t ,Sha n xiCha n g pin g Coa l In dust r y Co.,Lt d.,Ga opin g 048000, Chin a; 2. Chin a Coa l Techn ol og y a n d En g in eer in g Gr oup Co. , Lt d. , Beijin g 100013, Chin a; 3.Coa l Min in g a n dDesig n Depa r t men t QTia n diScien cea n dTechn ol og y Co.QLt d.QBeijin g 100013Q Chin a; 4. St a t e Key La bor a t or y of Coa l Min in g a n d Cl ea n Ut il iza t ion , Beijin g 100013, Chin a Abstract St r ess of upper coa l pil l a r is t he f or ce sour ce of st r on g def or ma t ion of r et a in in g r oa dwa y . For sur r oun din g r ock con t r ol of r et a in in g r oa dwa y wit hser iousdef or ma t ion ,t r a dit ion a l bl a st in g pr essur er el ief t echn ol og y ha ssomepr obl emssucha shig hsa f et y r isk ,en v ir on men t polut ion a n dser ioussur r oun din g r ock da ma g e.Aimin g a t t hea bov epr obl ems,pr essur er el ief mecha n ismof dir ect ion a l hy dr a ul icf r a ct ur in g in r et a in in g r oa dwa y wa s pr oposed, t ha t is, t hr oug h expa n sion of hy dr a ul icf r a ct ur e,wea k st r uct ur a l sur f a ceisg en er a t edin r oof r ock ,ov er alst r en g t hof t her oof r ock isr educed,a n dt hewea k en edha r dr oof ist imel y br ok en a n dca v edun der a ct ion of min in g st r ess,soa st or educest r essl ev el of r et a in in g r oa dwa y . Ta k in g 4312f uly mecha n izedcoa l min in g f a ce of Cha n g pin g Coa l Min eof Sha n xiJin chen g An t hr a cit e Min in g Gr oup Co.,Lt d.a st est sit e,b or ehol esschemea n d bor ehol esl a y out pa r a met er sof dir ect ion a l 收稿日期收稿日期2019-03-04；修回日期修回日期 2019-09-25；责任编辑责任编辑盛男。 基金项目基金项目中煤科工集团科技创新面上项目018MS021 作者简介作者简介李武军1974 男，山西运城人，工程师，主要从事煤矿生产技术开发与管理方面的工作,E-ma il543913570qq. com。 引用格式引用格式李武军,付玉凯，王涛，等，等.留巷巷道定向水力压裂卸压机理及试验工矿自动化201945107479. LI Wujun , FU Yuk a i, WANG Ta o, et a l . Pr essur e r el ief mecha n ism a n d exper imen t of dir ect ion a l hy dr a ul ic f r a ct ur in g in r et a in in g r oa dwa y ,]. In dust r y a n d Min e Aut oma t ion , 2019,4510 74-79. 2019年第10期李武军等留巷巷道定向水力压裂卸压机理及试验- -75 - - hy dr a ul ic f r a ct ur in g wer e det er min ed. The f r a ct ur in g r esul t s show t ha t t r a n sv er se g r oov in g dept h is 5 mm a n d g r oov in g ef f ect is g ood. Dur in g f r a ct ur in g st ep by st ep, pr essur e r equir ed f or f r a ct ur e expa n sion in cr ea ses wit h in cr ea se of dist a n ce bet ween f r a ct ur in g sit e a n d bor ehol e. Sur f a ce displ a cemen t a n d coa l pil l a r st r ess of f r a ct ur ed a n d n on -f r a ct ur ed sect ion s of r et a in in g r oa dwa y wer e mon it or ed. The mon it or in g r esul t s show t ha t def or ma t ion of r et a in in g r oa dwa y is ma in l y ca used by t wo side wa l l s def or ma t ion , a n d t he a v er a g e displ a cemen t s of t wo side wa l l s a n d r oof a n d f l oor of t he f r a ct ur ed sect ion a r e a bout 40.79 a n d 69.80 l ower t ha n t hose of t he n on -f r a ct ur ed sect ion . St r ess of coa l pil l a r in t he n on -f r a ct ur ed sect ion a ppea r spea k poin t when a ppr oa chin g wor k in g f a ce,whil est r essof coa l pila r in t hef r a ct ur edsect ion a ppea r spea k poin t a t a b out 200 m a wa y f r om ba ck of cut hol e of wor k in g f a ce,whichin dica t est ha t dir ect ion a l hy dr a ul icf r a ct ur in g t r a n sf er sst r esspea k posit ion of upper coa l pila r . Key words r et a in in g r oa dwa y; sur r oun din g r ock r el ief mecha n ism ； coa l pil l a r st r ess 0引言 为加快回采工作面布置速度，部分矿井采用双 巷或多巷布置方式，其中一条巷道被保留下来服务 于下一个工作面，该巷道通常称为留巷巷道。留巷 巷道会受到双重动压影响，即邻近工作面回采动压 影响和本工作面超前动压影响，再加上留巷巷道放 置时间长,在长时间动压影响下，留巷巷道变形异常 强烈［13］ 对于变形严重的留巷巷道围岩控制，除了提高 支护强度，还要采用卸压技术转移留巷巷道的高采 动应力，使采动应力的影响区域和峰值位置远离留 巷巷道。传统的卸压技术主要有爆破卸压和水力压 裂卸压。爆破卸压虽然能降低围岩应力，但主要存 在以下缺点爆破易引起井下瓦斯爆炸，安全风险较 高；爆破引起的粉尘污染井下作业场所环境,不利于 作业人员的身体健康；爆破冲击波对留巷巷道围岩 有二次破坏作用，爆破卸压后，围岩破坏通常比较严 重*5-。水力压裂卸压技术采用的压裂介质为水，安 全性较高，同时煤岩体注水压裂后，不但不会对邻近 留巷巷道围岩造成破坏，还能有效降低工作面粉尘 浓度。 最初水力压裂技术是波兰开发出的用于煤矿坚 硬难垮顶板控制及冲击地压防治的方法［6］0国内很 多学者对水力压裂技术进行改进、试验和推广79， 逐步形成了适合我国地质条件的水力压裂技术。近 年来，煤炭科学研究总院开发出定向水力压裂切槽 方法与机具，并在多个矿区进行了推广应用［1011］。 黄炳香等,1214采用水力压裂方法对坚硬顶板进行 力 ， 板难 、 煤难 及局部集中应力高等问题。吴拥政等,15-对煤柱上 部坚硬顶板进行了水力压裂，转移了护巷煤柱上的 高采动应力，改善了留巷巷道的应力状态。 con t r ol; dir ect ion a l hy dr a ul ic f r a ct ur in g ； pr essur e 山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司长平煤 矿留巷巷道变形强烈，局部顶板下沉500 mm,两帮 收缩超过2 000 mm,底鼓1 500 mm以上，采用锚索 补强支护后，巷道仍持续变形，给留巷巷道正常使用 带来安全问题。本文从应力控制角度出发，提出了 一种留巷巷道定向水力压裂卸压技术，通过在钻孔 中指定位置进行开槽、封孔、压裂等，降低留巷巷道 采动 力， ， 制留 强烈 目的。 。 1留巷巷道定向水力压裂卸压机理 留巷巷道受到邻近工作面回采影响后，巷道周 围应力会重新分布，最终形成原岩应力区、应力增高 区、应力降低区和应力稳定区。。留巷巷道与采空区 之间的煤柱上部属于应力增高区，应力增高区的峰 值应力通常为原岩应力的3“5倍，位于应力增高区 的留巷巷道变形异常强烈，尤其底鼓严重。 。 定向水力压裂的目的是在保证安全的前提下最 大程度地将煤柱上部应力增高区的高应力转移至采 空区， ， 压 力转移， ， 留 和煤 部的应力大小和应力集中程度。定向水力压裂卸压 机理如图1所示。采用水力压裂预裂顶板，通过水 力裂缝的扩展在顶板岩层中产生弱结构面，降低顶 板岩石整体强度。随着工作面的推进，在采动应力 作用下，使弱化后的坚硬顶板及时破断垮落。顶板 破断后，支承压力水平整体降低，应力分布更加 均匀。 2井下试验 2. 1 试验区域概况 长平煤矿为高瓦斯矿井，主采3号煤层，煤层平 均厚度为5. 52 m,平均倾角为4。。。。4312综采工作 面埋深为450 m,采用四巷布置方式，如图2所示。 。 ・76・ 工矿自动化 45 上覆岩层 基本顶_ _ _水力裂号 直接顶三 煤层 压裂前应力 A BCD 压裂后应力 A BCD 进行压裂段封孔，跨式膨胀型封隔器最大承载压力 为 50 MPa 。 压裂试验地点位于43123巷，试验段长度为 200 m,压裂钻孔采取单侧布置方式，如图3所示。 在巷道行人侧布置一排钻孔，钻孔开口位置位于顶 板，距煤柱侧帮1 m,钻孔直径为56 mm,长度为 60 m,仰角为50,间距为10 m。钻孔压裂由里向外 逐段进行，每隔3 m压裂1次，每次压裂时间不少于 30 min ,为防止压裂时出现巷道顶板破坏，距离钻孔 孔口 0〜10 m范围内不进行压裂。 A原始应力区；B 应力增咼区；C应力降低区；D应力稳定区。 图1留巷巷道定向水力压裂卸压机理 Fig .1 Pr eur er el ief mecha n im of dir ect ion a l hy dr a ul ic f r a ct ur in g in r et a in in g r oa dwa y | 43122巷 43121巷 S 4312工作面Y U 43123巷 [] II II II II II 43141巷 图2 4312综采工作面布置 Fig .2 La y out of 4312f uly mecha n izedcoa l min in g f a ce 43122巷和43141巷均为煤柱留巷巷道，43123巷和 43141巷之间.43121巷与43122巷之间的煤柱宽度 均为60 m。43141巷道断面为矩形，巷道宽5.2 m、 高3. 2 m,沿3号煤层顶板掘进，底板留有2. 32 m 煤。 3号煤层松软破碎，平均单轴抗压强度为 12.5 MPa ,强度较低；直接顶为泥岩，平均厚度为 3.82 m,平均单轴抗压强度为31. 2 MPa ,易风化， 遇水膨胀崩解；基本顶为中粒砂岩，平均厚度为 10.64 m,平均单轴抗压强度为96. 7 MPa ,强度较 高，整体性好；直接底为砂质泥岩，平均厚度为 9.85 m,平均单轴抗压强度为41. 2 MPa ,强度低, 呈黑色，水平节理发育，遇水易崩解。由于基本顶中 粒砂岩强度高，完整性好，工作面回采后坚硬基本顶 不易垮落，采空区会形成大面积悬顶，致使煤柱上部 形成应力增高区，导致留巷巷道变形严重。 2. 2 水力压裂卸压方案 选取3ZSB80/62-90型高压注水泵，其额定工 作压力为62 MPa,流量为80 L/min,功率为 90 k W。采用KZ54型切槽钻头在岩层坚硬段预制 横向切槽，切槽钻头外径为54 mm,钻孔直径为 56 mm,切槽钻头接触至钻孔底部，切槽钻头上的刀 片会张开进行切槽，为保证压裂裂缝能在切槽处开 裂，切槽深度不低于3 mm。采用膨胀介质为水、由 纤维加强的橡胶材料为弹性膜的跨式膨胀型封隔器 图 3 力压 布置 Fig .3 La y out of hy dr a ul icf r a ct ur in g b or ehol es 3试验结果与分析试验结果与分析 3. 1 横向切槽效果 采用智能钻孔电视成像仪观察钻孔横向切槽效 果，如图4所示。从图4可看出，切槽形状呈矩形, 切槽深度为5 mm,满足不低于3 mm的设计要求, 切 果 好。 开始注水时,切槽尖端处产生拉应力集中现象, 裂缝首先在切槽尖端处开裂，并沿此向远处扩展。 此外，在岩层坚硬段逐次开槽，可以实现分段逐次 压。 3. 2 压裂过程效果 为对压裂过程进行分析，利用水力压裂数据采 集仪实时监测注水压力随时间变化过程，如图5 所。 2019年第10期李武军等留巷巷道定向水力压裂卸压机理及试验・・77・ ・ 钻孔深度/m 图4 向切槽 面位移测站，监测留巷巷道顶底板移近量、两帮移近 ，如图6所示。可看出未压裂段 位移在 80 d 本保持稳定，，两帮平均移近量为 554. 5 mm,顶底板平均移近量为463. 5 mm；压裂段 位移 70d 本保 持 定 ， ， 两 平 均 移 近 为 328.33 mm， ， 板 移 近 相 ， ， 平 均 为140 mm；与未压裂段相比，留巷巷道采用水力压 压后，两帮移近量降低约40. 79，顶底板移近 量降低约69.80。 。 田 未压裂段两帮移近量未压裂段两帮移近量 未压裂段顶底板移近量未压裂段顶底板移近量 亠压裂段两帮移近量亠压裂段两帮移近量 压裂段顶底板移近量压裂段顶底板移近量 700 600 500 400 国国300 图6巷道表面位移监测曲线 Fig .6 Sur f a cedispl a cemen t mon it or in g cur v esof r oa dwa y 3. 3. 2煤柱应力 分 留 未压裂段和压裂段煤帮各布置 25 田 5 平 ， ， 为 42 mm， ， 深度 为 15 m， ， 距 离巷道底板1. 5 m,安装5组钻孔应力计，5组钻孔 力计安装位置分别距离43141巷煤 5,7, , 0 100 200 300 400 500 600 时间/s 9,11,13 m,各组应力计间距2 m。为获取连续监测 数据，采 续 采集煤 力 寫结 果如图7所示。。为便于分析 ，当 ，当 力计位 b压裂处距钻孔孔口 25 m 图5钻孔不同段水力压裂压力曲线 Fig .5 Hy dr a ul icf r a ct ur in g pr essur ecur v esa t difer en t sect ion sof b or ehol e 从图5可看出，在压裂前期压力呈 一定的 波动性，局部时间段压力保持平稳，在压裂后期压力 本保持稳定状态。。压力 降主 缝扩 展遇 力学特 定。。若裂缝遇 致密 ，压力会逐步增加，直至压 致密 为 止;若裂缝遇 原生 等，压力会急剧 ;当 质基本相 ，裂缝能够在相对恒定 压力的作 不断扩展，压力呈现平稳状态。 。 图5a 和图5b可看出，进行分段逐次压 ，随着压 距 口距离的增加，裂缝扩展 所需压力相应增大，这主 于距 口 强度更大。 。 3. 3 卸压效果 3. 3. 1巷道表面位移 分 留 未压裂段和压裂段安设巷道表 于工作面切眼前方时，距工作面距离为正; ;当钻孔应 力计位于工作面切眼后方时，距工作面距离为负。 。 从图7a 可看出，当距离工作面切眼前方大于 100 m时，煤柱应力 ；当距离工作面切眼前 方小于100 m时，随着距工作面距离的减小，距离 43141巷煤 7 m 煤 力逐渐 ，其 余监测点的煤 力逐步增加，这主 于7 m 煤体强度低, , 力计已失效; ;工作 进至应 力 点附近时，煤 力 ，此后，应力快 降; ; 当 距离 工作 切 方 大 于 50 m ， ， 力 增 降。 。 从图7b可看出，工作面推进至应力监测点之 前， ， 煤 力 ; ; 当 距离 工 作 切 方 于 200m ， ， 距工作 距离 增 ， ， 距 离 43141 煤 9 ， ，11 m 煤 力 逐 渐 点 煤 力 逐渐 ， ， 主 于 5 7,13 m处煤体强度低, , 力计已失效；当距离工 作面切 方大于200 m时，煤 力逐渐 。 。 ・・78・ ・ 工矿自动化 45 12 250 200 150 100 50 0 -50 -100 -150 -200 钻孔应力计距工作面距离/m e c w -R e c w -R a未压裂段 钻孔应力计距工作面距离/m b压裂段 图7煤柱应力监测曲线 Fig .7 St r ess mon it or in g cur v es of coa l pi la r 压裂段和未压 煤柱应力 果，可 看 明 区别未压裂段的煤 力 近 工作 点，而压裂段的煤 力在距离 工作面切 方200 m左右 点。压裂段 和未压裂段 力 位置的差异主 定 向水力压 压造成的，定向水力压裂最大程度地 将留 和煤 载荷转移至采空区，实现 压 力转移, , 留 和煤 力大 和应力集中程度。 。 4结论结论 1 留巷巷道定向水力压裂卸压技术采用 KZ54型切 板 制横向切槽，采用 跨式膨胀型封隔器对岩层坚硬段进行分段逐次压 ，通过压裂释放煤 部应力，改善留巷巷 受力状态。 2 观察发现横向切槽深度达5 mm,切槽效果 良好;压裂过程中，由于受 力学特 影响，压 力曲线呈 不 ，进行分段逐次压 ，随着 压 距 口距离的增加，裂缝扩展所需压力 相应增大。 。 3 定 向 力 压 压 果 进 行 ， ， ①水力压 ，留 主 【 两帮变形为主，两帮平均移近量为328. 33 mm,顶 底板平均移近量为140 mm,比未压裂时两帮和顶 板移近量分 降低约40. 79和69.80，留 整 。②未压裂段的煤 力 近 工作 点 ， ， 而 压 段 煤 力 距离 工 作 切 方 200 m 左 右 点 ， ， 定 向水力压裂转移了煤 部应力 位置。 。 参考文献References [1-付玉凯.采动应力影响下巷道围岩变形破坏机理及注 浆加固技术[J-.煤矿开采201722634-39. FU Yuk a i. Gr out in g r ein f or cemen t a n d sur r oun din g r ock br ok en mecha n ism of r oa dwa y subject t o min in g - in duced st r ess [ J-. Coa l Min in g Techn ol og y，2017， 22634-398 [2 -康红普，颜立新，郭相平，等.回采工作面多巷布置留 特征与支护技术[J-.岩石力学与工程学 报,2012,3110 2022-2036. KANG Hon g pu,YAN Lixin ,GUO Xia n g pin g , et a l . Cha r a ct er ist icsof sur r oun din g r ock def or ma t ion a n d r ein f or cemen t t echn ol og y of r et a in ed en t r y in wor k in g f a ce wit h mul t i-en t r y l a y out [J-. Chin ese Jour n a l of Rock Mecha n icsa n dEn g in eer in g 2012，31102022- 20368 [3 -王德璋，李俊杰.动压巷道矿压显现规律及支护技术 [J-.煤炭科学技术,2011,3944043. WANG Dezha n g， LI Jun jie8Min e st r a t a pr essur e beha v ior l a w a n d suppor t t echn ol og y of min e dy n a mic g a t ewa y [ J - . Coa l Scien ce a n d Techn ol og y, 2011, 39440-438 [4 -冯彦军，康红普.定向水力压裂控制煤矿坚硬难垮顶 板试验[J-.岩石力学与工程学报，2012,316 11481155. FENG Ya n jun , KANG Hon g pu . Test on ha r d a n d st a b l er oof con t r ol b y mea n sof dir ect ion a l hy dr a ul ic f r a ct ur in g in coa l min e[J-. Chin ese Jour n a l of Rock Mecha n icsa n dEn g in eer in g 2012，3161148-1155 [5 -孙志勇，冯彦军，郭相平.凤凰山煤矿坚硬顶板定向水 力压裂技术应用研究[J-.中国矿业，2014,23 11 108110. SUN Zhiy on g, FENG Ya n jun, GUO Xia n g pin g . Appl ict ion of ha r da n dst a b l er oof con t r ol b y mea n sof dir ect ion a l hy dr a ul ic f r a ct ur in g in Fen g hua n g sha n Coa l Min e,J-. Chin a Min in g Ma g a zin e,2014,2311 108110. [6 -孙守山，宁宇，葛钧.波兰煤矿坚硬顶板定向水力压裂 技术[J-.煤炭科学技术,99927251-52. [7 -薛俊华，段昌瑞.直覆厚硬顶板无煤柱留巷技术[J-. 煤炭学报,2014,39增刊 2378-383. XUEJun hua，DUAN Cha n g r ui Techn ol og iesof g ob - side en t r y r et a in in g wit h n o-pil l a r in con dit ion of 2019年第10期 李李武军等留巷巷道定向向水力压裂卸压机理及试验 ・79・ ov er l y in g a n d t hick -ha r d r oof [J]. Jour n a l of Chin a Coa l Societ y, 2014,39S2 378-383. [8] 王炯，刘雨兴，马新根，等.塔山煤矿综采工作面切顶 留巷技术[J]煤炭科学技术，2019,47227-34. WANG Jion g, LIU Yuxin g, MA Xin g en, et a l . Techn ol og y of r oof cutin g a n d en t r y r et a in in g in f uly -mecha n ized wor k in g f a ceof Ta sha n Coa l Min e [J] Coa l Scien ce a n d Techn ol og y, 2019 , 47 2 27-348 [9] 徐幼平，林柏泉，翟成，等定向水力压裂裂隙扩展动 态特征分析及其应用[J]中国安全科学学报，2011, 217104-1108 XU Youpin g, LIN Ba iqua n, ZHAI Chen g, et a l An a l y sis on dy n a mic cha r a ct er ist ics of cr a ck s ext en sion in dir ect ion a l hy dr a ul icf r a ct ur in g a n dit s a ppl ica t ion[J]8Chin a Sa f et y Scien ceJour n a l,2011, 217104-1108 [0]康红普，冯彦军.定向水力压裂工作面煤体应力监测 及其演化规律[J].煤炭学报，2012, 37 12 1953-19598 KANG Hon g pu,FENG Ya n jun . Mon it or in g of st r ess cha n g ein coa l sea m ca used by dir ect ion a l hy dr a ul ic f r a ct ur in g in wor k in g f a ce wit h st r on g r oof a n d it s ev ol ut ion[J]8Jour n a l of Chin a Coa l Societ y, 2012, 37121953-19598 [1]郑晋连浅谈定向水力压裂技术在煤矿坚硬顶板管理 中的应用[J]河南科技20131144. 上接第60页 LIU Jia n zhua n g, LI Wen qin g 8Two-dimen sion a l Ot su a ut oma t ic t hr eshol d seg men t a t ion met hod f or g r a y sca l eima g es[J]8Act a Aut oma t ica Sin ica,1993, 191101-1058 [13] LI Y B, MENG T. Two-dimen sion a l Ot su ima g e seg men t a t ion a l g or it hm b a sedon t hepa r t icl eswa r m opt imiza t ion a l g or it hm[J] Lect ur eNot esin El ect r ica l En g in eer in g 2012,172115-120 [14] ZHOU C,TIAN L,ZHAOH,et l A met hod of t wo- dimen sion a l Ot suima g et hr eshol dseg men t a t ion b a sed on impr ov ed f ir ef l y a l g or it hm [ C ]//IEEE In t er n a t ion a l Con f er en ce on Cy ber Techn ol og y in Aut oma t ionCon t r ola n dIn t elig en t Sy st ems2015 [12] 黄炳香，程庆迎，刘长友，等.煤岩体水力致裂理论及 其工艺技术框架[J]采矿与安全工程学报，2011, 282167-173 HUANG Bin g xia n g, CHENG Qin g y in g, LIU Cha n g y ou et a l Hy dr a ul icf r a ct ur in g t heor y of coa l - r ock ma ssa n dit st echn ica l f r a mewor k[J] Jour n a l of Min in g g Sa f et y En g in eer in g ,2011,282 167-173. [13] 黄炳香，王友壮顶板钻孔割缝导向水压裂缝扩展的 现场试验[J]煤炭学报2015,4092002-200 HUANG Bin g xia n g, WANG Youzhua n g . Fiel d in v est ig a t ion on cr a ck pr opa g a t ion of dir ect ion a l hy dr a ul icf r a ct ur in g in ha r dr oof[J] Jour n a l of Chin a Coa l Societ y ,2015,409 2002-2008. [14] 黄炳香，赵兴龙，陈树亮，等.坚硬顶板水压致裂控制 理论与成套技术岩石力学与工程学报，2017, 36122954-2970 HUANG Bin g xia n g ZHAO Xin g l on g CHEN Shul ia n g et a l Theor y a n dt echn ol og y of con t r olin g ha r dr oof wit h hy dr a ul icf r a ct ur in g in un der g r oun d min in g[J] Chin eseJour n a l of Rock Mecha n icsa n d En g in eer in g 2017 36122954-2970 [15] 吴拥政，康红普煤柱留巷定向水力压裂卸压机理及 试验煤炭学报，2017,42511301137. WU Yon g zhen g, KANG Hon g pu. Pr essur e r el ief mecha n ism a n d exper imen t of dir ect ion a l hy dr a ul ic f r a ct ur in g in r eusedcoa l pila r r oa dwa y[J] Jour n a l of Chin a Coa l Societ y 20174251130-1137 1420-1424 [15] KHORRAM B, YAZDI M. A n ew opt imized t hr eshol din g met hod usin g a n t col on y a l g or it hm f or MR br a in ima g e seg men t a t ion[J