煤炭科学技术

作者：赵君儒, 孟祥瑞, 赵光明, 常聚才, 刘崇岩, 张启航,

关键词：深井, 采动大巷, 水力压裂, 卸压控制, 压应力拱,

为解决深井工作面回采强采动应力作用下大巷围岩大变形破坏失稳问题，以恒源煤矿Ⅱ63采区轨道下山作为工程背景，综合运用数值模拟、理论分析与现场试验相结合的研究方法，研究深井采动大巷围岩变形失稳机理及控制技术，明确采动应力“转移路径”，揭示工作面回采强采动应力作用下大巷围岩变形失稳机理，基于采动应力“转移路径”和压力拱理论推导水力压裂卸压的关键参数，提出深井采动大巷围岩水力压裂卸压控制技术并现场应用。结果表明：深井工作面回采，引起采动应力沿着采空区前方岩体向大巷围岩进行“转移”，是引发大巷围岩大变形破坏失稳的主要原因；基于采动应力“转移路径”和压力拱理论，确定用于计算采动大巷水力压裂切顶卸压“传递层位”高度的公式，证实导致采动大巷围岩大变形的“传递层位”是厚为6.1 m的细砂岩，进而计算得出水力压裂切顶卸压的关键参数，即切顶角度、注水压力、钻孔间距和钻孔布置方式，利用数值模拟“传递层位”被切断后，大巷左右两帮的应力峰值分别减小8.16%、17.52%，大巷顶底板移近量降幅达57.67%；在Ⅱ636工作面实施水力压裂工业性试验，水力压裂“传递层位”的注水压力大小为20～29 MPa，水力压裂0.5 h内，水力裂缝发育范围半径大于10 m，水力裂缝贯通范围的平均半径为15 m，最大半径为20 m；水力压裂能够切断采动应力向大巷的“转移路径”，大巷顶底板移近量降低约62.6%，大巷两帮移近量降低约48.8%，大巷最大高度由1.8 m提升至3.2 m，断面收缩率降低43.75%。研究成果对深井采动大巷围岩稳定性控制具有重要的理论指导和实践应用价值。

来源：2026年第5期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

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