定向水力压裂技术：提升坚硬煤层顶煤回收率的研究

"“钻-切-压”定向水力压裂顶煤弱化技术是针对坚硬厚煤层综放开采中遇到的顶煤难冒放和安全问题而提出的一种创新方法。该技术在榆神矿区神树畔煤矿进行了现场试验，通过钻孔窥视和高频电磁波CT技术对顶煤体的裂隙破裂和扩展状态进行检测，并对比分析了压裂前后顶煤回收率的变化。 在坚硬厚煤层的综放开采过程中，顶煤的冒放难度大，这直接影响到煤矿的安全性和开采效率。传统的开采方法可能无法有效地诱导顶煤破裂，从而降低煤炭的回收率。为了解决这一问题，“钻-切-压”定向水力压裂技术应运而生。这项技术包括三个关键步骤：首先，通过钻孔在煤层中创建通道；其次，利用切割工艺进一步打开裂隙；最后，通过高压水力压裂使裂隙扩展并连接，从而弱化顶煤结构。 现场试验结果显示，应用此技术后，钻孔内顶煤裂隙发育比例增加了23.5%，裂缝扩展范围可达10米以上，表明压裂效果显著。同时，致裂区域的顶煤回收率得到了明显改善，日放煤量提高了5.5%，工作面顶煤回收率提高了6.33个百分点，达到了72.49%。这些数据证明了“钻-切-压”定向水力压裂顶煤弱化技术在提高坚硬难冒煤层综放开采回收率方面的有效性和实用性。 该研究不仅为解决坚硬煤层开采的难题提供了新的解决方案，还对提升煤矿安全生产和经济效益有着积极的推动作用。对于类似地质条件下的煤矿开采，这一技术的应用具有重要的参考价值和实践意义。因此，未来在煤炭开采行业中，这种定向水力压裂技术有望得到更广泛的应用和推广，以提升我国煤炭资源的高效、安全开发。"