綜放工作面回撤通道水力壓裂切頂卸壓技術研究

李 宇

（山西西山晉興能源有限責任公司斜溝煤礦，山西呂梁 033602）

0 引言

綜放工作面在末采時會發生強烈的礦壓現象[1]，頂板將會發生大面積集中冒落而懸頂[2]，導致工作面支架損壞嚴重，甚至壓死輸送機，工作面被迫停產，為確保綜放工作面末采過程頂板的完整性和順利鋪網[3]，必須管理好頂板。

對于地處呂梁興縣地區河東煤田離柳礦區的斜溝煤礦而言，上覆巖層是厚層狀堅硬砂巖頂板，管理控制好頂板始終是困擾該礦的難題。在末采時，提出水力壓裂技術對綜放面頂板開展預裂弱化，降低超前支承應力過于集中，減小工作面及回撤通道圍巖變形，對23111 工作面和回撤通道高應力進行“卸壓”，降低垛架數量，降低收尾回撤的成本。

1 工作面概況

斜溝煤礦23111 綜放工作面可采走向長度為2 226 m，傾斜長度為242 m；煤層平均厚度為14.79 m，傾角平均為8.8°；采用單一走向長壁后退式綜合機械化低位放頂煤采煤方法進行回采，采高為3.8 m，放煤高度10.99 m，采放比約為1：2.89，頂板采用全部垮落法管理采空區頂板。

斜溝煤礦為呂梁市興縣采深比較大的煤礦，周圍相同情況的煤礦開采和頂板治理經驗相對匱乏，綜放工作面礦壓規律掌握的不清楚；設計單回撤通道用于23111 綜放工作面的設備回撤，在綜采工作面末采階段，工作面及回撤通道將受到超前支承壓力的作用，較大的應力將作用于煤體、工作面液壓支架和回撤通道的垛式支架，顯著減小工作面回撤速度。

2 數值模擬研究

2.1 推進過程中礦壓規律

礦壓顯現是通過直接頂作用于工作面圍壓與支護系統，工作面回采影響高度約為采高的6～8 倍，頂板周期性斷裂導致工作面礦壓顯現，往往較為劇烈，末采期間頂板的周期性來壓是影響回撤的主要因素。……