中国煤科西安研究院复合坚硬顶板煤层矿区冲击地压防治技术获突破

近日，由中国煤科西安研究院与中煤集团西北能源有限公司开展的复合坚硬顶板煤层矿区冲击地压防治技术获得突破。

随着我国煤炭开采由东部向西部、由浅部 向深部转移，冲击地压的威胁也越来越严重。尤其是在复合坚硬顶板煤层矿区，因其顶部有两层以上的巨厚坚硬砂岩层，以往常用的爆破及单层短孔水力压裂治理办法已难以满足此类矿区冲击地压灾害的防治需求。

煤层覆岩发育复合坚硬砂岩顶板在内蒙古、陕西地区矿井中具有代表性，是该地区冲击地压的主要引发因素。同时，因工作面宽度和长度大，周期来压快，矿压极强，极易导致冲击地压，甚至引起飓风冲击。针对这一难题，西安研究院与西北能源公司展开联合技术攻关。

针对爆破治理过程不可控且炸药难以审批，单层短孔水力压裂只能实现单一坚硬顶板砂岩层的局部压裂治理的缺陷，西安研究院提出了高、低位坚硬岩层协同超前区域立体弱化的防治理念，研发形成了定向长钻孔裸眼分段水力压裂超前区域主动卸压治理成套技术体系。通过高、低位协同分段压裂形成三维立体裂缝网络，超前区域弱化多层厚硬砂岩顶板，降低复合厚硬砂岩整体强度，控制震动事件的发生能量及频次，从而达到冲击地压防治目的。

技术研发完成后，双方合作在蒙大矿业公司纳林河二号矿井进行了工程试验。工作面回采通过超前治理区域后，周期来压步距平均值由17.84米降低至11.98米，降幅达32.59%，周期来压峰值降低了8.63%，10⁴焦耳以上大能量事件发生频次降低了50%以上，来压范围减小了 50%以上。