新技術解決舊難題 ——山西焦煤西山煤電屯蘭礦引進水力壓裂新技術治理采煤工作麵端頭落山懸頂

新技術解決舊難題

——山西焦煤西山煤電屯蘭礦引進水力壓裂新技術治理采煤工作麵端頭落山懸頂

山西焦煤西山煤電屯蘭礦現回采8#煤，其頂板主要為石灰岩、砂岩，屬堅硬難垮落頂板。回采過後端頭落山經常形成大麵積懸頂，不僅造成上、下隅角瓦斯積聚，而且頂板一旦垮落還容易形成颶風，直接影響安全生產。為切實解決這項難題，屯蘭礦引進水力壓裂新技術，徹底治理采煤工作麵端頭落山懸頂。

為防止和消除此類隱患，屯蘭礦一直以來采取退錨卸壓，即拆除巷道原支護頂幫錨杆、錨索；切頂眼卸壓，即使用風鑽在端頭打設雙排密集切頂眼弱化頂板，隨工作麵循環進行；破碎劑進行漲裂，即在打好的頂眼內裝填高效無聲破碎劑進行預裂頂板；深孔爆破切頂卸壓等措施進行治理。但這些措施存在工序繁瑣、勞動強度大、效率低、效果差、影響生產等不足。

2020年7月，屯蘭礦在18402工作麵軌道順槽進行了水力壓裂治理懸頂試驗。目前，施工鑽孔30個（設計孔深40m、孔徑56mm、仰角50°、間距8米），壓裂鑽孔22個，已進入落山2個孔，頂板均及時垮落，沒有出現大麵積懸頂問題，效果明顯。

水力壓裂技術是指以水為介質，在鑽孔壓裂段預製裂縫，控製水力壓裂裂紋擴展方向，使頂板岩層定向壓裂、破壞頂板岩層的完整性，進而削弱頂板的強度和整體性，使頂板能夠分層分次垮落，縮短初次來壓和周期來壓步距，達到減小或消除堅硬難垮落頂板對工作麵回采的危害。該技術主要包括鑽孔、封孔、高壓水壓裂、保壓注水等工序。

該技術的優點體現在：它是以水為介質，取材方便、成本低；設備係統簡單、用人少；與爆破相比，工程量小（施工鑽孔數量少），施工速度快；既可超前回采進行，也可與回采平行作業，不影響生產；作業安全性好，治理效果好。（朱國平 劉燕燕）