特厚坚硬煤层深浅交替钻孔水力压裂弱化顶煤技术研究

为有效解决特厚煤层大采高放顶煤开采设计时，因顶煤坚硬并且工作面上方为采空区，导致矿压显现较小，放煤过程中煤块较大、冒放性差、回采率低等技术难题，在特厚坚硬煤层中采用深浅交替钻孔水力压裂弱化顶煤技术，并在金山煤业13101工作面进行工业性试验，通过FLAC^3D数值模拟以及现场监测等多种手段对水力压裂效果进行综合分析。结果表明：在特厚坚硬煤层中采用深浅交替钻孔水力压裂技术，钻孔孔壁四周出现大量微小裂缝以及多条贯穿大裂缝，可有效破坏坚硬顶煤层的完整性，使顶煤能够充分垮落和回收，并且缩短周期来压步距，减小压裂范围支架工作阻力，压裂后顶煤煤块大块最大粒度从800 mm左右下降到300 mm以下，放顶煤回采率提高11.3%,实现了工作面安全高效生产和资源的充分回收。水力压裂弱化特厚坚硬顶煤技术为相似工程设计提供了技术途径和方向。