煤炭工程

作者：刘勇,李明轩,刘永强,等

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，北京 100013

关键词：综放工作面 , 厚顶煤 , 水力压裂 , 定向钻孔 , 初次放顶,

针对综放工作面切眼顶板上覆较厚煤层，导致初次放顶时常规措施无法有效弱化基本顶的难题，提出长短孔多维水力压裂方法。该方法在保障施工安全的基础上，可在施工时间与空间上形成优势互补，实现基本顶弱化。以金鸡滩煤矿12-2上111综放工作面为工程背景，通过理论计算、数值模拟和现场试验，分析长短孔多维水力压裂方式下的覆岩移动规律。结果表明：经长短孔多维压裂弱化后，坚硬顶板初次断裂步距相比短孔压裂模型缩短10m，且顶板逐段分层垮落，来压较为缓和。初次放顶试验后，通过水压监测、钻孔窥视、出水观测等现场施工记录对裂缝扩展效果进行评估。结果显示：短孔压裂在低位形成密集复杂交叉缝网，长孔压裂在高位形成区域裂缝，促使大块岩体整体向下作用于短孔压裂区，实现顶板及时垮落。跟踪111工作面初采期间的顶板垮落及来压情况，并与相邻的113工作面对比发现，初次来压步距由155m缩短至40.8m，表明长短孔多维水力压裂可促使顶板及时分段垮落并充实采空区，取得了良好的安全效果。

来源：2025年第6期

《煤炭工程》期刊编辑部

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