掘進工作面頂板水力壓裂防災技術應用研究

王宇翔，陳鑫源，雷東記

(1.潞安化工集團 五陽煤礦，山西 襄垣 046205； 2.河南省煤炭科學研究院有限公司，河南 鄭州 450001；3.河南理工大學，河南 焦作 454000)

隨著開采深度的加深與開采高度的增大，礦井煤炭開采環境及巖土力學環境愈加復雜，地應力、瓦斯含量均有顯著提高，致使礦井沖擊地壓危險性及煤層開采突出危險性明顯增大，嚴重威脅著煤礦的安全高效生產[1]。地應力與瓦斯壓力顯現現象以頂板、圍巖強礦壓災害事故最為顯著，巷道頂板對煤層賦存及采場覆巖運動往往有著重大影響。煤層頂板較大地應力與瓦斯壓力直接影響災害的發生發展，從而迫使工作面引發冒頂、壓架、沖擊地壓、煤與瓦斯突出等強礦壓現象，甚至誘發瓦斯超限與爆炸等煤礦災害，對工作面安全生產威脅極大。尤其開采特厚煤層時，覆巖活動空間大、運動范圍廣，引起的危害則更大且更復雜[2-5]。因此，合理的監測預警工作面突出危險性是災害治理中的關鍵一環，隨著信息化技術的不斷發展，近年來國內外眾多學者都開展了煤巖體破壞機理、預測和防治技術的研究，并取得了一定進展，其中，微震監測技術被廣泛應用于現場煤巖動力災害監測過程中，并取得了重大研究成果[6-7]。

現階段，煤巖動力災害的防治工作已成為煤礦安全生產工作的重點，水力化措施是防治煤與瓦斯突出的有效途徑，通過改變煤巖體中的瓦斯和地應力等因素實現煤巖動力災害防治工作[8]。常見的水力化卸壓增透技術方法有水力壓裂、水力沖孔、水力割縫、水力擠出[9]。……