郭 皞

（晋城煤业集团安监局，山西 晋城 048000）

定向水力压裂技术是较常用的一种安全高效处理坚硬顶板的技术方法，凤凰山矿通过定向水力压裂技术的应用，将15#煤综采工作面顶板初次垮落步距控制在20～30m左右，有效防止了顶板瞬间大面积垮落形成冲击波。但15#煤综采工作面初采期间采空区漏风大，工作面过风量小，工作面煤尘、瓦斯不能及时随风流稀释并带走，易造成工作面内瓦斯超限、煤尘浓度超标。以XV1308工作面为例，介绍双重预裂技术的应用及效果，为相似条件的矿井应用此方法提供借鉴。

1 概况

XV1308工作面采用倾斜长壁综采采煤法进行回采，工作面长度为 176m，可采长度1163m，为满足进架条件，切眼设计宽度为7m，高度为2.6m。工作面煤层倾角0～15°，平均3°，属近水平煤层，煤层厚度平均2.25m，变异系数为 30%，可采指数1。图1所示为XV1308综采工作面综合柱状图，该工作面无伪顶，直接顶为 K2石灰岩，平均9.26m，深灰色，致密坚硬，稳定性好，含动物化石及方解石脉，局部有平均0.32m厚的泥岩，属于典型的坚硬难垮落顶板。

XV1308综采工作面圈定后，采用定向水力压裂技术对工作面切眼及两巷顶板进行弱化处理[2]。水力压裂结束后，对压裂孔窥视进行效果验证，发现定向水力压裂对煤层以上1.5～10m的K2石灰岩完整性造成破坏，而对煤层以上0～1.5m范围内K2石灰岩完整性基本无影响。

2 理论分析

为进一步破坏顶板完整性，在定向水力压裂技术破坏深层顶板完整性的前提下，浅孔爆破充分利用水力预裂形成的裂隙自由面和爆破能量，对顶板造成二次破坏，形成相辅相成的双重预裂技术理论。……