沿空留巷工作面复用巷道大面积悬顶水力压裂治理研究

针对榆家梁煤矿52306沿空留巷工作面复用巷道上覆岩层普遍坚硬致密,难以自然垮落,易形成悬顶灾害问题,分析复用巷道顶板悬顶形成原因,建立复用巷道顶板悬顶区域水力压裂数值模拟模型,研究复用巷道侧砼墙应力演化规律,并对比分析水力压裂前后液压支架压力分布特征、巷道围岩变形量、钻孔超声波监测数据及其窥视结果,研究结果表明:坚硬顶板悬顶灾害的主控因素为悬顶跨度;坚硬顶板水力压裂技术可有效降低复用巷道侧砼墙应力集中程度,减小复用巷道围岩变形量,得出砼墙上部悬顶长度的合理切顶范围在2~5 m之间;对复用巷道采用顶板水力压裂措施后,液压支架整体平均工作阻力降低约12%,巷道变形大幅减小;钻孔窥视结果表明钻孔内部裂隙显著扩展,致裂效果显著;通过采取顶板水力压裂措施,削弱各岩层之间的黏聚力,弱化坚硬顶板,降低上覆岩层抗拉强度,实现缩短悬顶跨度和降低矿压显现程度。榆家梁煤矿52306沿空留巷工作面复用巷道从原长距离悬顶控制到目前的采空区顶板明显下沉、断裂和垮落,保障矿井安全高效生产。