干河煤礦卸支耦合動壓巷道圍巖控制技術研究

李中偉，薛旭輝，郝登云

(1.煤炭科學研究總院 開采設計研究分院，北京 100013；2.天地科技股份有限公司 開采設計事業部，北京 100013；3.霍州煤電集團有限責任公司，山西 霍州 031400)

近年來，綜采綜放設備效率不斷提高，工作面回采速度快，而巷道掘進受多種因素的影響，掘進速度提高幅度不大，多數礦井采掘銜接緊張，工作面正在回采或剛結束回采，就開始掘進臨近工作面巷道的現象極為普遍，該類動壓巷道圍巖控制難度極高，圍巖變形量大，需要大量的返修工作，嚴重影響了工作面正常回采，很多專家學者針對動壓巷道圍巖控制難題開展了大量的研究，提出了多種巷道圍巖控制理論與技術，包括高預緊力強力支護體系，“高阻-讓壓”支護體系，幫整體強化支護理念，從強化弱幫、建立強力支護結構體和提高整體支護剛度三方面設計控制體系等[1-5]，這些研究成果均在一定程度上解決了動壓巷道圍巖控制難題，但沒有解決動壓巷道變形的動力之源。水力壓裂技術作為改變煤巖體結構的一種有效技術手段應用于煤礦井下后，一些專家學者研究了水力壓裂裂縫擴展機理，針對煤柱留巷支護問題，研究了定向水力壓裂轉移護巷煤柱上的高采動應力，并提出了定向水力壓裂煤柱留巷卸壓機理[6-10]。本文針對干河礦2-118D工作面圍巖地質條件，數值模擬分析了水力壓裂控制動壓巷道采動應力的原理，計算了壓裂關鍵層，提出了水力壓裂設計方案，開展了水力壓裂現場施工，同時提出了高預緊力強力支護和強幫支護方案。……