煤炭科学技术

作者：潘俊锋, 邬建宏, 贺海鸿, 吴学明, 冯美华, 吕大钊, 高家明,

关键词：冲击地压, 厚硬顶板, 地面区域压裂, 人造解放层, 压裂层位选择,

覆岩主控致灾岩层的准确选择，是开展顶板水平井区域压裂人造解放层防治冲击地压的基础。以孟村煤矿严重冲击地压煤层工作面为背景，采用理论分析及物理相似模拟试验相结合的综合分析方法，开展了不同预裂层位条件下覆岩结构与载荷采动响应规律研究，确定了覆岩主控致灾岩层，并通过现场工程实践进行了验证。结果表明：不同预裂层位条件下，对覆岩结构和载荷的调控作用存在差异，预裂层位距离煤层越近，对煤体基础静载荷卸压调控作用效果越好，但对增量静载荷调控作用效果较弱；预裂位于垮落带下部的低位关键层，其上覆关键层仍处于大面积悬顶状态呈长臂“F”形结构，卸压程度有限；预裂位于垮落带与裂隙带中部的中位关键层，破断块体沿预裂裂缝切落，呈短臂“F”形结构，能极大解决垮落带内厚硬顶板悬顶问题；预裂位于裂隙带上部的高位关键层，其下伏的中位和低位关键层仍呈长臂“F”形悬顶结构，工作面静载荷较大；通过地面区域压裂措施对中位关键层预裂后，工作面回采期间微震日平均能量和频次分别降低了39%和15%，高能级微震事件占比降低33%。综合不同预裂层位对覆岩结构与载荷的调控效果，预裂中位关键层更有利于实现动静载叠加型冲击地压防治。

来源：2025年第9期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

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