煤炭工程

作者：任建喜,闫伟,徐宝军,苗彦平,焦金照,孙成伟,王珂

单位：1. 西安科技大学 建筑与土木工程学院，陕西 西安 7100542. 陕煤集团神木红柳林矿业有限公司，陕西 榆林 719300

关键词：浅埋煤层 , 坚硬顶板 , 水力压裂 , 微震 , 定向钻孔,

针对浅埋坚硬顶板工作面在回采过程中顶板难以及时垮落的问题，以陕北地区某矿517工作面为研究背景，设计了定向长钻孔分段水力压裂方案，并基于微震和现场实测数据对卸压效果进行评价。研究结果表明：在压裂施工过程中微震事件数显著增多，同时出现大能量微震事件，压裂最大破裂压力约为20.6MPa，各压裂段注水量约为45m3/h，压裂曲线出现压降现象，说明水力压裂导致钻孔内部出现裂缝并诱发了大量的顶板破裂现象，且压裂施工结束后顶板破裂仍受水力压裂影响；回采过程中煤柱浅部基点应力明显大于深部，煤柱帮部锚杆受力明显大于顶板及实体煤帮部锚杆，顶板离层量基本保持不变。水力压裂有效弱化了坚硬顶板的完整程度，减小了侧向支承压力对煤柱的影响，切断了应力传递路径，优化了煤柱的受力环境，有效缓解了巷道变形，保证了综采工作面的安全回采。

来源：2025年第9期

《煤炭工程》期刊编辑部

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