中高位厚硬顶板长孔水力压裂防冲效果研究

作者：孙如达; 夏永学; 高家明

来源：煤矿安全, 2023, 54(07): 69-77.

DOI：10.13347/j.cnki.mkaq.2023.07.009

• 冲击地压
• 坚硬顶板
• 长孔水力压裂
• 区域卸压
• 卸压效果检验

针对于门克庆煤矿3106工作面厚硬顶板卸压效果不足的问题，通过现场微震监测的微震高能事件活跃层位和理论分析确定了3106工作面顶板诱冲关键层，提出了长孔水力压裂技术并进行了现场应用，分析评判了压裂效果和卸压效果。结果表明：距离煤层平均高度59.33 m、厚度49.95 m的砂岩层为诱冲的关键层；实施水力压裂后，在关键层内预制了裂隙面，裂隙内含水量增加，视电阻率的连续性增强，出现了降阻现象；水力压裂削弱了关键层的整体性和强度，微震能量转为“高频低能”释放，大能量事件平均延米发生密度和延米释放能量分别降低了55%和79%，回采期间现场未发生大能量矿震等动力现象；工作面来压步距缩短，来压强度降低，动载系数整体显著减小，且呈逐渐下降趋势；工作面回采压裂区域后的地表沉降斜率增加，厚硬顶板垮落更充分。研究证实了长孔水力压裂技术在防冲工程中的有效性和可行性，实现了工作面的安全开采。