大采高工作面二次动压巷道水力压裂切顶卸压技术研究
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Vol. 30 ! No. 4Apr 2021
第30卷第4期2021年4月
中国矿业
CHINA MINING MAGAZINE
大采高工作面二次动压巷道水力压裂
切顶卸压技术研究
陈 真】，石 蒙23杨 征】，谢永利】，司建锋1
（1.陕西小保当矿业有限公司，陕西神木719302；2.天地科技股份有限公司开采设计事业部，北京100013；
3.中煤科工开采研究院有限公司，北京100013）
摘 要：为了解决大采高工作面二次动压巷道围岩变形破坏严重问题，以小保当一号煤矿112202工作面 回风顺槽为工程背景，从应力角度分析得出巷道围岩破坏的原因，主要为上区段工作面侧向应力和本区段 工作面超前支承应力叠加造成；分析了水力压裂切顶卸压作用机理，即通过压裂使顶板岩层产生裂缝，降
低其整体强度和完整性，阻断采空区应力传递路径，减小回采时巷道悬顶距；提出了二次动压巷道超前水
力压裂方案，水力压裂切顶卸压现场试验结果表明，压裂段顶底板移近量相对未压裂段降低约54 3%，两
帮移近量降低约51.1%，压裂段煤体应力相比未压裂段降低了 50%以上&研究成果在现场工程的成功应 用表明水力压裂切顶卸压技术能够明显改善大采高工作面二次动压巷道应力环境，增强围岩稳定程度&
关键词：二次动压巷道；水力压裂；切顶机理；围岩变形；大采高工作面
中图分类号：TD853
文献标识码：A 文章编号：1004-4051（2021）04-0134-06
Studyonhydraulicfracturingroofcu t ingandpressurereleasingtechnology
insecondarydynamicroadwayoflargeminingheightworkingface
CHEN Zhen 1 , SHI Meng 2'3 , YANG Zheng 1 , XIE Yongli 1 , SI Jianfeng 1 （1. Shaanxi Xiaobaodang Mining Co. , Ltd. , Shenmu 719302 , China ；
2. Coal Mining and Design Department , Tiandi Science & Technology Co. , Ltd. , Beijing 100013 , China ；
3 CCTEG CoalMiningResearchInstitute Beijing100013 China ）
Abstract : In order to solve the problems of surrounding rock's severe damage and deformation in secondary dynamicroadwayoflargeminingheightworkingfacetakingreturn-airroadwayof112202 workingfacein Xiaobaodang No. 1 coal mine as the engineering background , the main reason for the surrounding rock's failureoftheroadway wasderivedfrom thestressperspective mainlycausedbythesuperpositionofthe
lateralstressoftheuppersectionworkingfaceandtheadvancedsupportstressofthe workingfaceofthis
section.The mechanism of hydraulicfracturing cu t ing and pressure relief was analyzed cracks were generatedintheroofrocklayerthroughfracturing whichreduceditsovera l strengthandintegrity blocked
thegoafstresstransmission path andreducedroofhanging distance.Theadvanced hydraulicfracturing cu t ingplanforthesecondary dynamicpressuretunnel wasproposed thefieldtestresultsofhydraulic
fracturingroofcu t ingandpressurereleasingtechnologyshowedthattheapproachingdistanceoftheroof andfloorofthefracturingsectionwasreducedbyabout54.3% comparedwiththeunfracturingsection and theapproachingdistanceofthetwogangswasreducedbyabout51.1% .Thefracturedcoalstressisreduced
收稿日期：2020-08-24 责任编辑：赵奎涛
基金项目：中国煤炭科工集团面上项目资助（编号：2018-TD-MS026）；陕西煤业化工集团公司科技计划项目资助（编号:2020SMHKJ-B-J-42） 第一作者简介：陈真（1988 — ）,陕西榆林人,工程师,主要从事煤矿生产技术管理工作&
引用格式：陈真,石蒙,杨征,等.大采高工作面二次动压巷道水力压裂切顶卸压技术研究中国矿业,2021,30（4）:134-139. doi ：10. 12075/
jissn 1004-4051 2021 04 028