煤田地质与勘探

作者：吴学明, 马小辉, 吕大钊, 郑凯歌, 王东杰,

关键词：冲击地压, “井上下”立体防治, 分段压裂, 定向长钻孔, 水力压裂, 煤层卸压, 煤岩强度弱化,

随着煤矿开采强度的不断增大，矿井逐渐向深部转移，冲击地压灾害日益严峻。而深部冲击地压矿井往往存在一层或多层坚硬厚岩层，这些坚硬顶板厚度较大，整体性强，突然断裂时会释放大量弹性能，易引发冲击地压事故，严重制约矿井安全生产。以陕西彬长矿区孟村矿为例，针对矿区内煤层埋藏深、普遍存在多种坚硬厚岩层的特殊情况，提出针对性治理措施：对顶板上方0~80 m范围内厚度超过10 m的坚硬厚岩层进行破断、弱化处理，对煤层上方0~30 m范围的低位岩层采取顶板深孔爆破预裂措施，对煤层上方30~60 m范围内的中位坚硬岩层采取顶板定向长钻孔水力压裂措施，对煤层60 m以上高位坚硬岩层采取地面水平井分段压裂措施；使高、中、低位顶板产生的裂缝在垂向上实现贯穿，将顶板“切割”成相对规则的“块状”结构，使上覆岩层应力由“硬传递”转化为“软传递”；并结合煤层大直径孔卸压、煤层爆破等煤层卸压措施，形成了区域与局部相结合、煤层与岩层全覆盖的“井上下”立体防治模式。工程实践证明：采用“井上下”立体防治模式后，工作面103 J以上微震事件降低88%，周期来压强度降低23%，来压持续时间缩短61%，防冲效果良好。该技术模式的成功应用可为类似地质条件下冲击地压矿井灾害治理提供借鉴。

来源：2023年第3期

《煤田地质与勘探》期刊编辑部

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