综采工作面水力压裂试验研究与应用

苏 岳，赵文军，王利民

(1.山西阳煤集团 新景矿煤业公司， 山西 阳泉 043300； 2.河南理工大学， 河南 焦作 454000)

水力压裂技术是指在钻孔压裂段预制裂缝，控制水力压裂裂纹扩展方向的技术，对坚硬顶板的控制有着明显的效果，主要表现在压裂和软化两个方面，以削弱顶板的强度和整体性，使采空区顶板能够分层分次垮落，缩短初次来压和周期来压步距，达到减小或消除坚硬难垮顶板对工作面回采危害的目的[1].

阳煤集团新景煤矿3107工作面辅助进风巷为了降低沿空留巷巷道围岩高应力，提高沿空留巷巷道安全稳定性，采用了水力压裂切顶卸压技术。

1 工作面基本情况

新景矿3107工作面位于保安分区，该工作面进回风巷主要服务于3107工作面。3107工作面东为3105工作面(已采)，南为保安区7208、7210工作面(已采)，西为3109工作面(未掘)，北隔采区大巷3108工作面(未掘)。工作面地面标高1 020～1 215 m，井下标高555～596 m，巷道平均埋深542 m. 3017辅助进风巷沿3#煤层顶板掘进，巷道全长1 487 m，巷道断面为矩形，净宽5.0 m，净高2.8 m，掘进宽度5.2 m，掘进高度2.9 m.

2 煤层基本参数测定

2.1 3#煤层应力测定

在工作面布置测点，测点深度595.3 m，对3#煤层地应力、煤岩体强度和围岩结构等地质参数进行测定。测试数据显示，测点所处位置最大水平主应力11.45 MPa，最小水平主应力6.35 MPa，垂直主应力14.88 MPa.测点处垂直应力>最大水平主应力>最小水平主应力，原岩应力场为中等应力值场，垂直应力占优势，最大水平主应力方向为北偏东51.7°.

2.2 围岩强度测试及分析

采用WQCZ-56型围岩强度测试装置对巷道顶板……