深部强压工作面水力压裂卸压防控效果研究

潞安化工集团余吾煤业S5207回风巷掘进过程中,部分巷道出现底鼓、顶角帮鼓和顶板下沉等问题,同时存在断锚杆锚索和响煤炮等动力显现情况。经测量得知,该工作面存在方向为N21.5°E的最大水平主应力为9.15 MPa,最小水平主应力为4.97 MPa,垂直方向上的主应力为10.9 MPa。为解决这一问题,针对S5207深部强压工作面,采用水力压裂技术工艺来弱化坚硬难垮顶板。经过对压裂段和非压裂段的检测点进行位移、应力和荷载检测,结果显示,在压裂段中,顶底板的移近率和两帮的收缩率相比非压裂段分别降低了43.8%和37.9%。压裂段滞后工作面的应力值稳定在平均13.05 MPa,而非压裂段工作面的应力持续增长,最终平均值达到18.6 MPa。在超前工作面的位置,压裂段工作面出现了超前支承应力峰值,平均值为13.0 MPa,增幅为2.1 MPa,超前支承应力集中系数约为1.2。综上所述,水力压裂技术能够明显减轻相邻工作面回采动压,降低巷道受力和围岩变形,有效弱化坚硬顶板,提高巷道整体安全性,并保证动压巷道留巷成功率。该技术的应用,不仅解决了余吾煤业动压巷道的技术难题,还取得了一定的技术、经济和社会效益,并为类似条件下的巷道卸压提供了宝贵的经验。