煤炭工程

作者：王春林,郑凯歌,王豪杰,李彦民,王林涛,杨冬,姬强,陈辰

单位：1. 陕西延长石油巴拉素煤业有限公司；2. 中煤科工集团西安研究院有限公司；3. 中煤科工西安研究院（集团）有限公司；

关键词：首采工作面,初采阶段,定向钻进,水力压裂,矿压显现,坚硬顶板,

针对坚硬顶板条件下首采工作面初采期间顶板难以垮落问题，以巴拉素煤矿2102工作面为研究背景，采用理论分析及现场试验等方法，建立了工作面初次垮落力学结构模型，提出了“定向长钻孔+常规短钻孔”水力压裂综合弱化治理技术，揭示了基于“长钻+短钻”水力压裂技术的顶板弱化机理，综合评价了压裂后顶板弱化效果。研究表明：未进行压裂治理时，力学模型得到初次垮落步距为77 m，工作面合理水力压裂范围为垂直方向12.26～23.43 m，水平方向0～30.8 m。压裂施工过程中长钻孔最高压力达到26 MPa以上，短钻孔压裂最高压力达到52 MPa以上，均出现明显压降，降幅最大达到26 MPa。治理后工作面呈现“频繁小来压”矿压显现特征，水力压裂治理效果显著。通过“定向长钻孔＋常规短钻孔”水力压裂综合弱化治理技术，保障了2102工作面初采期间安全回采，为类似条件工作面初采阶段强矿压灾害治理提供了可借鉴治理方法。

来源：2023年第5期

《煤炭工程》期刊编辑部

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