煤炭工程

作者：杨光宇,徐刚,梁士昌,陆闯,王宾昌,靳心,盛鹏飞

单位：1. 中煤科工开采研究院有限公司，北京 1000132. 天地科技股份有限公司 开采设计事业部，北京 1000133. 中煤科工（西安）开采工程技术有限公司，陕西 西安 7100004. 中煤陕西榆林能源化工有限公司，陕西 榆林 719100

关键词：厚硬顶板 , 冲击地压 , 水力压裂 , 防冲效果 , 关键层理论 , 微震监测,

针对深孔断顶爆破弱化厚硬顶板的防冲技术存在的工程量大、卸压范围小、风险性高等问题，以大海则煤矿20101首采工作面为工程背景，采用理论分析与现场实测相结合的方法，开展地面压裂防冲机理分析、合理压裂层位确定及压裂效果与防冲效果评估工作，结论如下：①水力压裂可促使厚硬顶板形成裂缝网，进而破坏其完整性，提前释放弹性能、转移高应力并减小顶板破断长度L，最终降低顶板破断对煤层的动载影响；②压裂曲线、工作面顶板孔出水情况及微震监测结果显示，压裂液已成功促使目标层位产生裂隙并形成裂缝网，该裂缝网沿工作面走向延伸255.1m、倾向延伸72.0m，垂直高度达61.9m；③与非压裂区域相比，压裂后微震事件总频次和总能量分别降低58.95%和67.84%，周期来压步距和动载系数分别下降6.3%和10.8%，来压强度基本保持稳定。研究结果表明，地面水力压裂技术可有效弱化厚硬顶板，显著降低工作面冲击地压危险性，实现厚硬顶板区域卸压，为榆横矿区深部工作面冲击地压防治提供参考。

来源：2025年第10期

《煤炭工程》期刊编辑部

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