煤炭工程

作者：王春刚,王文忠,白俊杰,卢建平,周浩,陆闯

单位：1. 陕西延长石油矿业有限责任公司，陕西 西安 7274062. 陕西延长石油巴拉素煤业有限公司，陕西 榆林 7190523. 中煤科工开采研究院有限公司，北京 1000134. 矿山顶板灾害防控国家矿山安全监察局重点实验室，北京 100013

关键词：厚硬顶板 , 冲击地压 , 地面压裂 , 防冲效果 , 区域卸压 , 微震监测,

针对蒙陕深部矿区煤层上方坚硬顶板大面积破断失稳，引发采场强矿压显现，严重时诱发冲击地压的问题，以巴拉素煤矿2202工作面为工程背景，采用理论分析、现场实测等方法，开展蒙陕深井厚硬顶板地面水力压裂弱化防冲机理与应用研究。结论如下：①水力压裂使厚硬岩层内部形成裂缝网，弱化其物理力学性质并减小断裂块体尺寸，进而削弱厚硬岩层的能量积聚能力，降低破断时的动载；同时通过增加能量耗散，减轻压裂层上方动载对下方煤体应力的影响。②在不破坏原有巷道支护结构、且能弱化厚硬岩层能量积聚能力的基础上，综合确定了压裂目标层位与关键参数。③水力压裂过程中压力-时间、流量-时间变化曲线，及井下疏水孔出水情况表明，地面压裂可使厚硬岩层产生裂缝，压裂效果良好；压裂后，微震事件总能量、总频次，能量高于5000J微震事件频次，平均来压步距及平均动载系数均明显降低。研究结果表明，水力压裂能显著减弱工作面矿压显现，可为该矿区相似地质条件矿井的冲击地压防治提供借鉴。

来源：2025年第10期

《煤炭工程》期刊编辑部

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