水力壓裂切頂卸壓技術在斜溝礦18108 工作面的應用

董 波

（山西西山晉興能源有限責任公司，山西 呂梁 030600）

引言

隨著，礦井采掘深度的不斷延伸，煤礦資源開采的重點逐步向著覆存條件較為復雜的煤層轉化。堅硬頂板是礦井開采目前面臨的重要難題，我國約一半左右的煤層存在堅硬頂板問題，由于頂板巖性較為堅硬，使得采空區頂板極難垮落，并形成大面積的懸頂[1-2]，大面積的懸頂一旦發生垮落極易造成層工作面沖擊地壓，同時為了保證巷道的穩定性，在留煤柱開采的巷道，大面積的懸頂使得煤柱留設寬度大幅增加，造成嚴重的資源浪費，在無煤柱開采的礦井，大面積的懸頂同樣需要投入較大的資金來維護巷道的穩定性[3-4]，所以對堅硬頂板的治理成為了一個熱門的課題。目前針對堅硬頂板的治理的方法主要為切頂卸壓，通過對頂板進行預裂，達到正常垮落的目的。本文利用數值模擬軟件對堅硬頂板水力壓裂技術進行研究，為礦井地質條件相類似的堅硬頂板工作面巷道治理提供參考。

1 礦井概況及數值模擬研究

1.1 礦井概況

斜溝礦位于山西省興縣北50 km 處，礦井面積約88.6 km2，礦井設計生產能力15.0 Mt/a，現主要開采2#、8#煤層。18108 工作面現在主要開采山西組8#煤層，煤層平均厚度5.2 m，煤層平均傾角8.9°。隨著，礦井開采規模、采掘深度的不斷擴大，使得采空區覆巖得自重逐步轉移至圍巖，此時采空區的周圍相鄰位置構成支撐壓力區域，在回采應力作用下形成不同的應力區域，分別為原巖應力區、應力增高區及應力穩定區。……