新技術(shù)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(shù)治理采煤工作面端頭落山懸頂

新技術(shù)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(shù)治理采煤工作面端頭落山懸頂

山西焦煤西山煤電屯蘭礦現(xiàn)回采8#煤，其頂板主要為石灰?guī)r、砂巖，屬堅硬難垮落頂板?；夭蛇^后端頭落山經(jīng)常形成大面積懸頂，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(fēng)，直接影響安全生產(chǎn)。為切實解決這項難題，屯蘭礦引進水力壓裂新技術(shù)，徹底治理采煤工作面端頭落山懸頂。

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桿、錨索；切頂眼卸壓，即使用風(fēng)鉆在端頭打設(shè)雙排密集切頂眼弱化頂板，隨工作面循環(huán)進行；破碎劑進行漲裂，即在打好的頂眼內(nèi)裝填高效無聲破碎劑進行預(yù)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(chǎn)等不足。

2020年7月，屯蘭礦在18402工作面軌道順槽進行了水力壓裂治理懸頂試驗。目前，施工鉆孔30個（設(shè)計孔深40m、孔徑56mm、仰角50°、間距8米），壓裂鉆孔22個，已進入落山2個孔，頂板均及時垮落，沒有出現(xiàn)大面積懸頂問題，效果明顯。

水力壓裂技術(shù)是指以水為介質(zhì)，在鉆孔壓裂段預(yù)制裂縫，控制水力壓裂裂紋擴展方向，使頂板巖層定向壓裂、破壞頂板巖層的完整性，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面回采的危害。該技術(shù)主要包括鉆孔、封孔、高壓水壓裂、保壓注水等工序。

該技術(shù)的優(yōu)點體現(xiàn)在：它是以水為介質(zhì)，取材方便、成本低；設(shè)備系統(tǒng)簡單、用人少；與爆破相比，工程量?。ㄊ┕ゃ@孔數(shù)量少），施工速度快；既可超前回采進行，也可與回采平行作業(yè)，不影響生產(chǎn)；作業(yè)安全性好，治理效果好。（朱國平 劉燕燕）