“截至5月末，我礦在40309工作面回風(fēng)巷超前段已完成兩類(lèi)4個(gè)高壓水力預(yù)裂頂煤鉆孔，有效壓裂范圍10m?！北蜷L(zhǎng)礦業(yè)公司小莊礦防沖隊(duì)技術(shù)員武亮說(shuō)。

科學(xué)規(guī)劃、試驗(yàn)研究、方案制定、設(shè)備引進(jìn)、隊(duì)伍組織、技術(shù)培訓(xùn)、安全管理、過(guò)程監(jiān)督......今年以來(lái)，在陜西煤業(yè)的大力支持下，彬長(zhǎng)礦業(yè)攜手陜煤技術(shù)研究院多措聯(lián)動(dòng)，在陜西煤炭系統(tǒng)率先應(yīng)用高壓水力預(yù)裂頂煤治災(zāi)新技術(shù)。

我國(guó)煤炭資源分布南少北多、東少西多，目前中東部煤炭資源幾近枯竭，而在新疆、內(nèi)蒙西部、陜西、寧夏等地區(qū)相繼發(fā)現(xiàn)特厚乃至巨厚煤層。隨著煤炭開(kāi)采向深部轉(zhuǎn)移，特厚煤層發(fā)生沖擊地壓的案例也越來(lái)越多。彬長(zhǎng)礦區(qū)自然條件復(fù)雜，水、火、瓦斯等各種災(zāi)害威脅嚴(yán)重。2013年以來(lái)，受地域環(huán)境、煤體性能、采掘活動(dòng)等多方因素影響，沖擊地壓災(zāi)害在胡家河、孟村等礦井顯現(xiàn)，由于多種致災(zāi)因素相互交織疊加，治理難度大。

近年來(lái)，針對(duì)礦區(qū)沖擊地壓災(zāi)害特性，彬長(zhǎng)礦業(yè)與國(guó)內(nèi)知名科研院校合作成立課題組，加強(qiáng)基礎(chǔ)研究，實(shí)施技術(shù)攻堅(jiān)，科學(xué)確立了“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、逢掘（采）必卸、不卸不掘（采）、強(qiáng)卸強(qiáng)支”的“十六字”防治方針，探索建立了煤體和底板局部卸壓、堅(jiān)硬頂板深孔斷頂、全斷面短錨索巷道支護(hù)的一體化聯(lián)合災(zāi)害控制解危技術(shù)，合理引進(jìn)了微震、地音、應(yīng)力在線等監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，全面形成了主動(dòng)預(yù)防、培訓(xùn)教育、預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、措施解危、效果檢驗(yàn)、安全防護(hù)“六位一體”綜合防治措施，實(shí)現(xiàn)了礦井震動(dòng)次數(shù)和釋放能量級(jí)別的大幅減少。同時(shí)，產(chǎn)學(xué)研協(xié)力攻堅(jiān)，持續(xù)發(fā)力，深入研究特厚堅(jiān)硬煤層分層放頂煤開(kāi)采條件下沖擊地壓的預(yù)警及與防治技術(shù)，著力在災(zāi)害機(jī)理認(rèn)識(shí)、預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)手段、治理方法措施上取得新突破。

沖擊地壓是煤礦最嚴(yán)重的災(zāi)害之一，到目前為止，國(guó)際巖石力學(xué)界和采礦工程界的專(zhuān)家學(xué)者都給予廣泛的關(guān)注和投入，進(jìn)行了大量研究工作，但沖擊地壓的防治依然是世界性難題。為了有效減少?zèng)_擊地壓的發(fā)生，目前常用的治理方法有大直徑鉆孔卸壓、煤體卸壓爆破、頂板卸壓爆破、煤層注水卸壓等防沖措施。

高壓水力預(yù)裂技術(shù)是使用高壓注水泵通過(guò)鉆孔向煤巖層壓入高壓水，以高壓水沖壓孔內(nèi)煤巖孔壁以破壞煤體、巖體結(jié)構(gòu)，使煤巖層內(nèi)產(chǎn)生裂縫或者使原來(lái)的閉合裂隙被壓開(kāi)形成新的裂隙。該技術(shù)項(xiàng)目主要包括：高強(qiáng)封孔、高壓水預(yù)裂、保壓注水、預(yù)裂監(jiān)測(cè)等主要工序。

傳統(tǒng)的頂煤預(yù)裂方式采用爆破卸壓、斷頂，存在爆破時(shí)易造成有害氣體超限、中斷生產(chǎn)、成本較高、工序繁雜危險(xiǎn)性大、孔內(nèi)殘留的有害氣體干擾了防滅火指標(biāo)氣體判識(shí)預(yù)警等諸多缺點(diǎn)。高壓水力預(yù)裂技術(shù)利用工業(yè)水，施工成本低、綠色環(huán)保、操作安全，不干擾正常生產(chǎn)、適用多種礦井條件、破壞堅(jiān)硬煤巖層完整性及結(jié)構(gòu)、潤(rùn)濕弱化煤巖強(qiáng)度、緩沖吸能，且能降低煤巖體的溫度，延緩煤體氧化升溫，利于防滅火管理。

高壓水力預(yù)裂頂煤治災(zāi)新技術(shù)可以降低工作面實(shí)體煤上方堅(jiān)硬頂板和頂煤的巖體結(jié)構(gòu)及強(qiáng)度，使煤巖層卸壓，減弱頂板動(dòng)載荷，減弱沖擊礦壓能量產(chǎn)生與釋放。該技術(shù)可起到初采初放及末采煤體卸壓、沖擊地壓解危、防治工作面頂板大面積垮落、提高頂煤冒放等作用，以解決煤炭開(kāi)采過(guò)程中遇到的堅(jiān)硬厚（高瓦斯）煤巖層采動(dòng)引起的一系列動(dòng)力災(zāi)害。

該公司目前在小莊礦率先實(shí)施的高壓水力預(yù)裂頂煤鉆孔共有兩類(lèi)，一類(lèi)為“放煤孔”，開(kāi)孔與回風(fēng)巷巷道頂板成35°夾角，方位朝向運(yùn)輸巷，孔長(zhǎng)約為22.5m，孔底垂直深度12.75m；另一類(lèi)為“斷頂孔”，開(kāi)孔與回風(fēng)巷巷道頂板成75°夾角，孔長(zhǎng)45m，孔底垂直高度約為43.46m。

該技術(shù)項(xiàng)目開(kāi)創(chuàng)了高壓水力預(yù)裂頂煤治災(zāi)技術(shù)在陜西煤礦沖擊地壓解危方面的先河，也標(biāo)志著該公司沖擊地壓綜合防治技術(shù)體系建設(shè)邁出了新步伐、進(jìn)入了新階段。該技術(shù)項(xiàng)目理念前瞻，綜合治災(zāi)技術(shù)優(yōu)勢(shì)突出，經(jīng)濟(jì)效益顯著，具有廣闊的推廣應(yīng)用前景。（彎桂清 唐洪）