大煤柱水力压裂技术：解决回采巷道稳定性问题

"区段大煤柱水力压裂切顶护巷技术研究-论文" 这篇论文主要探讨了在煤炭开采过程中如何解决沿空留巷围岩应力高、蠕变变形大的问题，特别是针对赵庄矿井1309工作面的情况。研究者运用理论计算方法对沿空留巷区域的围岩结构力学进行了深入分析，旨在寻找有效的解决方案。他们提出了一种顶板双向水力压裂的护巷工艺，以及相应的效果检测方法。 在分析中，研究发现13092巷道的变形程度受到煤体单轴抗压强度、煤层埋深和顶板岩梁强度的共同影响。当这些因素叠加时，采空区侧向顶板会挤压煤柱，导致煤柱塑性区范围扩大，侧向应力向煤柱深部转移。这一过程使得顶板在断裂前煤柱内的垂直应力达到最大值，进而引发巷道的强烈蠕变变形，维护难度增大。 为了解决这一问题，研究者在13091巷道设计了双向水力压裂孔，通过预先弱化顶板，破坏其应力传递和能量积聚的条件，人为预制断裂线。这种工艺改善了断裂线在煤柱上方的倾向位置，减轻了煤柱受挤压的程度。水力压裂孔的实施还能促使关键岩块B回转下沉，缩短1309工作面侧向悬顶的长度，使垮落的关键岩块更好地支撑高位岩层，从而提高巷道的稳定性。 实施水力压裂孔后，巷道变形量显著减少40%，煤柱边界区域的微震事件数和微震能量值大幅度降低，这表明沿空巷道在回采期间的围岩稳定性得到了有效保障。这项研究为晋煤矿区的切顶护巷提供了新的技术思路，对于类似地质条件下的煤炭开采具有重要的指导意义。 通过这项技术，可以预期未来煤炭开采中沿空留巷的安全性和效率将得到显著提升，同时也有助于减少对环境的影响，特别是对水资源的保护。这体现了煤炭开采技术与环境保护相结合的发展趋势，对于煤炭行业的可持续发展具有积极意义。