煤炭工程

作者：徐刚,张震,蔺星宇,陆闯,张春会

单位：1. 天地科技股份有限公司 开采设计事业部，北京 1000132. 中煤科工开采研究院有限公司，北京 1000133. 矿山顶板灾害防控国家矿山安全监察局重点实验室，北京 1000134. 河北科技大学 建筑工程学院, 河北 石家庄 050018

关键词：地面压裂 , 目标岩层 , 硬厚顶板 , 防冲效果 , 承载结构,

地面水力压裂是蒙陕矿区深部硬厚顶板矿井冲击地压防治新技术，如何确定地面压裂目标岩层是该技术的关键。根据工作面硬厚顶板岩层与垮落带的位置关系，提出两种承载结构，并构建相应的承载力学模型，进而给出硬厚顶板破断步距、破断释放能量及能量传递的计算方法; 同时给出顶板断裂引起煤巷冲击的力学判据；结合彬长矿区、大海则矿区等地面水力压裂防冲工程实践，从目标岩层可压裂性、能量传递致灾性以及岩层层位三个角度提出地面水力压裂防冲目标的岩层判别方法。采用该方法确定孟村煤矿401102工作面地面压裂卸压的目标岩层，结果表明：401102工作面地面压裂目标岩层为距煤层65.95m和99.31m的粗砂岩岩层。运用地面压裂技术对401102工作面目标岩层实施压裂后，工作面及煤巷压裂区域的周期来压步距、来压持续时间、来压强度、微震总频次以及释放总能量均大幅下降，地面压裂防冲效果明显，这表明所提出的地面压裂目标岩层确定方法具备合理性，为深井厚硬顶板工作面地面压裂防冲目标岩层的确定提供了理论计算方法。

来源：2025年第10期

《煤炭工程》期刊编辑部

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