近日，由中國煤科西安研究院與中煤集團西北能源有限公司開展的復合堅硬頂板煤層礦區(qū)沖擊地壓防治技術獲得突破。

隨著我國煤炭開采由東部向西部、由淺部 向深部轉移，沖擊地壓的威脅也越來越嚴重。尤其是在復合堅硬頂板煤層礦區(qū)，因其頂部有兩層以上的巨厚堅硬砂巖層，以往常用的爆破及單層短孔水力壓裂治理辦法已難以滿足此類礦區(qū)沖擊地壓災害的防治需求。

煤層覆巖發(fā)育復合堅硬砂巖頂板在內(nèi)蒙古、陜西地區(qū)礦井中具有代表性，是該地區(qū)沖擊地壓的主要引發(fā)因素。同時，因工作面寬度和長度大，周期來壓快，礦壓極強，極易導致沖擊地壓，甚至引起颶風沖擊。針對這一難題，西安研究院與西北能源公司展開聯(lián)合技術攻關。

針對爆破治理過程不可控且炸藥難以審批，單層短孔水力壓裂只能實現(xiàn)單一堅硬頂板砂巖層的局部壓裂治理的缺陷，西安研究院提出了高、低位堅硬巖層協(xié)同超前區(qū)域立體弱化的防治理念，研發(fā)形成了定向長鉆孔裸眼分段水力壓裂超前區(qū)域主動卸壓治理成套技術體系。通過高、低位協(xié)同分段壓裂形成三維立體裂縫網(wǎng)絡，超前區(qū)域弱化多層厚硬砂巖頂板，降低復合厚硬砂巖整體強度，控制震動事件的發(fā)生能量及頻次，從而達到?jīng)_擊地壓防治目的。

技術研發(fā)完成后，雙方合作在蒙大礦業(yè)公司納林河二號礦井進行了工程試驗。工作面回采通過超前治理區(qū)域后，周期來壓步距平均值由17.84米降低至11.98米，降幅達32.59%，周期來壓峰值降低了8.63%，10⁴焦耳以上大能量事件發(fā)生頻次降低了50%以上，來壓范圍減小了 50%以上。