近日，陜煤集團彬長(cháng)礦業(yè)孟村礦403109綜放工作面首次成功應用“L型”頂煤水力壓裂多段精準弱化技術(shù)，創(chuàng )新提出了解決綜放工作面隅角懸頂和端頭附近頂煤冒放率低等問(wèn)題的新思路。

據了解，該技術(shù)采用三維立體布孔方式和多段精準壓裂工藝，在液壓支架下方使用風(fēng)鉆成孔進(jìn)行壓裂，實(shí)現安全、高效、環(huán)保的頂板、煤弱化治理，在規避傳統爆破作業(yè)風(fēng)險的同時(shí)，施工效率提升30%以上，為類(lèi)似地質(zhì)條件礦井提供了可復制推廣的技術(shù)樣板。

該礦403109綜放工作面煤層厚度約21m，上覆頂板巖層為約28m厚堅硬完整砂巖，端頭三角區頻繁懸頂或垮落不充分，不僅增大側向支承壓力影響相鄰巷道維護，也降低端頭附近頂煤回收率。傳統放炮切頂工藝雖能強制放頂，但存在爆破風(fēng)險高、易引發(fā)瓦斯與CO超限、施工效率低等突出問(wèn)題，嚴重制約工作面安全高效回采。

為此，該礦聯(lián)合中國礦業(yè)大學(xué)，基于403109綜放工作面工況條件和覆巖垮落特征，創(chuàng )新性提出三維立體布孔多段精準水力壓裂技術(shù)。在采煤工作面和運輸巷采用“L型”組合鉆孔布置方案（單次壓裂覆蓋區域：沿工作面傾向40m、沿工作面走向16m，如圖1所示），通過(guò)風(fēng)動(dòng)鉆機快速成孔、使用模塊化封孔裝置精準多段壓裂（如圖2所示）、復用乳化液泵站供壓，實(shí)現了災害復雜礦井水力壓裂鉆孔施工便捷化、封孔作業(yè)模塊化、動(dòng)力系統共享化“三化”施工。壓裂后，端頭附近頂煤回收率提升10%-15%，三角區頂煤垮落充分，形成了一套安全高效、經(jīng)濟可靠的頂板控制技術(shù)規程。

此外，中國礦業(yè)大學(xué)自主研發(fā)的便攜式封孔裝置，可在鉆孔內實(shí)現多段壓裂，精準控制裂紋走向，在煤體內形成復雜裂隙網(wǎng)。傳統單封式壓裂使用單個(gè)膠囊封隔壓裂段，在較長(cháng)壓裂段內僅能完成單次壓裂，限制了水力裂隙網(wǎng)發(fā)育，便攜式封孔裝置完美規避了這一問(wèn)題，實(shí)現了單孔內多段后退式壓裂，且每段壓裂在較短壓裂段內完成，促進(jìn)了水力裂隙網(wǎng)生成。

該項技術(shù)的成功應用，證明可以通過(guò)“精準壓裂-自然垮落-應力釋放”的閉環(huán)邏輯，實(shí)現了安全、效率與效益的“三重躍升”，同時(shí)也標志著(zhù)彬長(cháng)礦區煤礦頂板治理正式從“被動(dòng)搶險”邁入“主動(dòng)防控”新階段。