从步步惊心到从容掘进

——不朽情缘官网平台矿业孟村矿立体防攻击地压手艺攻关纪实

 申刘瑞  郝杰

盛夏渭北
，钻机轰鸣。走进陕煤集团不朽情缘官网平台矿业公司孟村矿401104事人情回风巷
，综掘机匀速推进
，工人们从容有序地开展支护作业。然而
，这条临空巷道曾是该矿危害最高、掘进最难的“卡脖子”工程。

孟村矿是典范的深部强攻击地压矿井。历时六年攻关
，该矿团结中国矿业大学、中煤科工开采研究院等高校和科研院所
，立异构建“地面L井压裂+井下定向长钻孔压裂”井上下立体防治攻击地压手艺系统
，实现攻击地压由井下治理向井上治理、区域治理向局部治理和边生产边治理向超前治理转变。

 临空巷道：悬在头顶的利剑

攻击地压是煤矿清静的“隐形杀手”
，而临空巷道紧贴采空区边沿掘进
，危害愈甚。采空区侧向压力一连向临空巷道传导
，使巷道自开掘之日起便处于高应力笼罩之下
，围岩变形强烈
，攻击危害骤增。通例卸压钻孔、爆破等手段在此效果不稳固
，稍有疏漏便可能埋下隐患。两种因素叠加
，令临空巷道成为该矿攻击地压最集中、治理最棘手的区域。

“以前掘临空巷道时
，各人一下井
，心里就悬着块石头。”站在401104事人情回风巷口
，孟村矿防冲部司理李海江回忆起那段攻关前的日子。

401103事人情回采竣事后
，30米宽的区段煤柱犹如薄弱的堤坝
，遭受着采空区数万吨侧向支承压力。而即将掘进的401104事人情回风巷
，正紧贴这道“压力堤坝”向前延伸。井下“煤炮”声一再响起
，微震数据一连高位运行。巷道刚掘完
，两帮便最先鼓出
，底板以肉眼可见的速率隆起——从掘进迎头向后30米至50米规模内
，最大底鼓量凌驾1米
，装备通行极为难题。

“那时月进尺最多75米
，还赶不上现在半个月的进度。”孟村矿综掘机司机兴奋伟说
，“巷道成型差
，每班都要靠人工起底、出渣
，严重制约清静生产。”

煤层爆破、大直径卸压孔、顶板预裂……古板治理步伐治标不治本
，只能在巷道浅表形成局部卸压带。

李海江指着岩层柱状图上三个红色标注层位：“煤层上方60米、40米、20米处
，划分赋存坚硬的砂岩
，最厚的一层凌驾15米。这三层要害层好比三块叠在一起的‘钢板’
，一直积累重大弹性能
，一旦受到采掘扰动瞬间释放
，就会诱发攻击地压。”古板手艺无法从全域弱化这三层“钢铁骨架”
，每一米掘进都如履薄冰。 

治灾攻关：织就立体卸压网络

孟村矿团结陕煤集团陕西省煤层气公司组建攻关团队
，向攻击地压宣战。“不可再走井下单点治理的老路
，必需跳出巷道看岩层
，从源头给覆岩‘松绑’。”该矿将地面L型水平井分段压裂手艺应用于煤矿攻击地压防治领域。

没有成熟履历可循
，攻关团队从基础研究做起
，重复模拟覆岩运移纪律
，优化井位安排
；没有现成装备
，引进千米定向钻机、大排量高压压裂泵组。手艺职员守在钻机旁
，紧盯压裂曲线的每一个波动
，凭证现场反响随时调解参数。

这套手艺的焦点在于“立体治理、时空协同”。该矿提出“采前、采后”双台阶分步压裂时序
，让地面治理与采掘节奏精准同频。

高位治理
，从源头削减能量。401102、401103和403109事人情回采前
，该矿施工三组地面L井
，瞄准煤层上方60米高位要害层分段压裂。“千米钻机从地面开孔
，造斜后水平段笼罩整个事人情
；高压水在岩层中劈出网状裂痕
，相当于提前给顶层‘钢板’打上卸压孔
，从源头削减能量。”李海江先容。此举弱化了高位坚硬顶板的整体性
，为攻击地压区域防治涤讪了基础。

中位阻断
，精准切断应力传导路径。 401104事人情回风巷掘进前夕
，第四组地面L井精准出鞘——目的锁定煤层上方40米处的近场要害层。

手艺职员依据周边钻孔信息重复研判
，沿煤层顶板上覆坚硬要害岩层
，施工两口L型水平井
，接纳全孔段下套管、分段分簇射孔水力压裂方法
，将要害岩层弱化。共压裂44段、总进尺4061米
，直接阻断采空区侧向高应力向待掘巷道传导。“上游控源头、临空堵传导”
，高位与中位协同治理名堂就此形成。

低位缓冲
，给顶板装上“缓冲垫”。在地面施工的同时
，井下“近身防御”同步睁开。针对20米低位要害层
，该矿自主研发了700米超长定向分段压裂工艺。

掘进前在煤柱中部施工长钻孔
，每20米设一段压裂区间
，单段压裂入井液量43.8至53.3立方米。高压水在巷道正上方造出一连人工弱面
，犹如在顶板与巷道之间铺设一层“缓冲垫”
，切断能量转达通道。

高位、中位、低位要害层完整性被逐一突破
，覆岩荷载向实体煤深部转移
；多层裂痕网络犹如“缓冲海绵”
，一连缓慢耗散弹性能
，杜绝能量瞬间集中释放。一张“上中下全笼罩、井上下联动”的立体卸压屏障
，在数百米深的地层中悄然成型。

六年磨一剑
，该矿依附“地面L井压裂+井下定向长钻孔压裂”井上下立体防治攻击地压手艺效果
，斩获中国煤炭行业科学手艺一等奖、中国煤炭行业标杆案例等多项声誉
，形成地面L型水平井分段水力压裂手艺标准和操作规范
，7项发明专利获得授权。 

清静高效：从被动应对到自动控灾

在401104事人情回风巷应用这套手艺后
，效果立竿见影。井下微震事务总能量下降凌驾60%
，大能量震惊事务基本绝迹
；巷道成型质量大幅提升
，超挖量控制在100毫米以内
，两帮移近量和底鼓量下降70%以上。

“现在的巷道两帮直溜溜的
，锚杆锚索整整齐齐。”兴奋伟笑着说
，“以前一个班一半时间花在处置惩罚底鼓和返修上
，现在综掘性能一直往前推
，干活时顺心多了。”

掘进效率实现跨越式提升。应用该手艺前
，临空巷道月单进仅75米
；实验三层立体卸压后
，月进尺稳固在172.5米
，最高突破190米
，困扰矿井多年的采掘接续主要时势获得根天性缓解。

效益同步提升。巷道返修量大幅镌汰
，频仍施工卸压孔所泯灭的人、财、物资源获得有用节约。据测算
，401104事人情回风巷节约治灾本钱凌驾300万元。

同时
，用水力压裂替换古板爆破
，井下震惊污染显著降低
，越发契合绿色开采偏向。

现在
，该手艺已在不朽情缘官网平台矿区高家堡、胡家河等强攻击矿井推广。手艺职员针对深部临空巷道、宽煤柱事人情
，形成了标准化施工计划。

“不朽情缘官网平台矿区多家矿井都面临厚硬顶板、临空煤柱攻击难题
，这套手艺顺应性很强。”李海江算了一笔账
，“与简单地面压裂相比
，我们的计划兼顾地面大规模控源和井下精准疏导
，本钱降低约20%
，笼罩规模却扩大一倍。”

孟村矿的这套手艺
，跳出单点被动卸压的古板头脑
，构建起“源头控载、中途阻断、近场疏导”的全链条自动防冲新模式
，实现从被动治灾到自动控灾的转变。

李海江体现：“攻击地压防治是一场长期战
，简单步伐很难实现长效治理。下一步
，我们将团结漫衍式光纤、微震智能监测
，优化压裂参数智能匹配算法
，打造‘监测—剖析—压裂—校验’一体化智能防冲系统
，把这套手艺打磨得更成熟、更经济。”