张利东

（西山煤电集团有限责任公司杜儿坪矿，山西 太原030053）

我国煤炭资源储量丰富，但赋存条件较为复杂。据统计我国约7成的煤层存在坚硬顶板问题，坚硬顶板是指煤层顶板由砂岩石灰岩等岩性较强的煤层组成。坚硬顶板由于较难发生垮落极易形成悬顶，大面积的悬顶一旦发生垮落极易形成冲击灾害。同时在留煤柱开采的矿山，大面积的悬顶造成工作面围岩变形严重，使得护巷煤柱的尺寸增加，造成严重的资源浪费。在留煤柱开采的矿山，大面积的悬顶造成巷道围岩变形严重，加大巷道的维护成本。所以对坚硬顶板进行及时的切顶卸压是治理坚硬顶板问题的重要技术手段[1，2]。目前针对坚硬顶板的切顶卸压主要包括爆破切顶卸压、水力压裂切顶卸压及聚能爆破切顶卸压，由于我国提出绿色开采的口号，所以水力压裂成为了矿山切顶卸压的主要技术手段，此前我国众多学者对水力压裂进行过一定的研究[3]。本文以杜儿平矿62709工作面为研究背景，对不同压裂参数下砂岩顶板的压裂情况进行分析，为杜儿坪矿坚硬顶板的治理提供一定依据，为类似问题的矿山治理提一定的借鉴。

1 矿井概况与模型建立

西山煤电集团有限责任公司杜儿坪矿（全文简称杜儿坪矿）62709工作面煤层厚度为1.0～2.5 m，煤层平均厚度为1.93 m，煤层的倾角为2°～9°，平均倾角为5°，煤层埋深560 m，工作面走向长度为1 127 m，巷道的顶板较为坚硬，所以需要对回采工作面进行切顶卸压，保证回采工作的顺利进行。……