白俊杰

（乌审旗蒙大矿业有限责任公司，内蒙古 鄂尔多斯 017300）

目前国内煤炭企业优先采用顶板水力压裂技术[1]，取得了显著成效。冲击地压工作面末采阶段顶板水力压裂无法有效对覆岩应力分布、应力传递路径[2]等重要冲击要素进行有效干预、消除，更无法避免不同冲击要素的叠加。国内已有对切眼顶板爆破与水力压裂技术的对比成果[3-4]，但至今未见冲击地压工作面末采阶段中两项技术的对比。通过对比分析，证实传统的顶板爆破手段具有明显的“两大功能”，能有效弥补顶板水力压裂技术不足。

1 工程概况

纳林河二号矿井31103-2 和31121 工作面均为双回撤通道布置的大采高综采工作面，埋深大约600 m，煤层厚度6 m，煤层和顶板岩层均具有强冲击倾向性，末采阶段具有强冲击危险等级。

根据顶板取芯柱状图，设计两种不同顶板处置方案的技术参数，如图1。

图1 末采阶段顶板处置方案

2 顶板处理方案

2.1 水力压裂

31121 主回撤通道顶板水力压裂相关参数见表1，注水泵型号为BZW123/40，注水泵压不小于30 MPa，单次压裂时间不小于50 min。

表1 顶板水力压裂施工参数

2.2 顶板爆破

31103-2 主回撤通道爆破技术参数见表2，同组内高、低位孔间距控制在1～1.5 m 之内，爆破孔直径89 mm。

表2 31103-2 工作面主回撤通道顶板爆破孔施工参数

3 顶板处置技术分析及检验

3.1 理论分析

（1）水力预裂裂缝扩展的基本条件

裂缝扩展力学模型[5]如图2，根据弹性力学理论[6]，裂隙要继续扩展，必须要克服表面粘结力。根据Darcy 定律，裂缝扩展的注水压力P，即：