中國煤科開采研究院是國內(nèi)最早從事沖擊地壓研究工作的科研單位之一。近年來，針對(duì)沖擊地壓這一世界性難題，根據(jù)蒙陜深部礦區(qū)煤層強(qiáng)度較大、頂板硬厚、開采強(qiáng)度大的特點(diǎn)和沖擊地壓發(fā)生規(guī)律，開采研究院研發(fā)了一系列沖擊地壓防治技術(shù)與裝備，并在蒙陜礦區(qū)進(jìn)行了推廣應(yīng)用，初步達(dá)到了預(yù)期效果。

　　一、地面壓裂區(qū)域卸壓防沖技術(shù)

　　針對(duì)深孔爆破和井下直孔壓裂存在處理范圍有限和效率較低的問題，創(chuàng)新提出了從地面施工鉆孔至目標(biāo)巖層，并且在目標(biāo)巖層內(nèi)施工水平井，采用分段壓裂技術(shù)弱化厚硬頂板，降低頂板突然斷裂造成的嚴(yán)重沖擊地壓隱患，將有望實(shí)現(xiàn)“先壓后建-先壓后掘-先壓后采”區(qū)域源頭卸壓防沖治理的目標(biāo)。

　　該技術(shù)在彬長孟村煤礦等沖擊地壓和強(qiáng)動(dòng)壓礦井進(jìn)行了成功應(yīng)用。

　　二、井下超長孔水平分段壓裂技術(shù)

　　為了克服地面壓裂涉及征地等問題，開發(fā)了針對(duì)中低位頂板井下超長孔水平壓裂防沖技術(shù)，通過從井下巷道施工鉆孔，采用水平井分段壓裂技術(shù)對(duì)目標(biāo)巖層進(jìn)行改造卸壓?？蓪?shí)施區(qū)域或局部壓裂，水平段孔長300~800m，能處理煤層上方30~80m的厚硬頂板。

　　從微震監(jiān)測(cè)來看，工作面充分壓裂區(qū)后，大能量微震事件的發(fā)生強(qiáng)度和頻度明顯降低，微震事件發(fā)生層位降低，頻次減少，微震能量釋放的叢集效應(yīng)減弱，圍巖活動(dòng)強(qiáng)度明顯緩和。從支架工作阻力分布來看，工作面推進(jìn)至壓裂區(qū)域后，支架受力整體比未壓裂區(qū)明顯降低，其中以主運(yùn)巷側(cè)的支架壓力降低最為明顯。表明水力壓裂有效弱化了頂板的完整性，降低了頂板懸頂產(chǎn)生的集中靜載荷和頂板活動(dòng)產(chǎn)生的集中動(dòng)載荷，從而減小了工作面支架壓力和礦壓顯現(xiàn)，巷道變形量顯著降低。

　　該技術(shù)在胡家河煤礦、小莊煤礦、曹家灘煤礦、門克慶煤礦等20余個(gè)沖擊地壓或強(qiáng)動(dòng)壓礦井進(jìn)行了成功應(yīng)用。

　　三、磨砂射流軸線精準(zhǔn)切頂防沖技術(shù)

　　針對(duì)目前低位頂板卸壓主要采用深孔爆破技術(shù)，存在施工難度大、勞動(dòng)強(qiáng)度高、效率低、風(fēng)險(xiǎn)高和炸藥審批等困難，開發(fā)了磨砂水射流軸向精準(zhǔn)切頂防沖技術(shù)，該技術(shù)通過在巷道頂板中施工鉆孔，采用磨砂水射流技術(shù)在鉆孔孔壁預(yù)制軸向裂縫，然后采用定向壓裂技術(shù)使預(yù)制裂縫定向擴(kuò)展，能同時(shí)切斷巷道走向和傾向方向的頂板，在工作面推進(jìn)過程中，低位堅(jiān)硬頂板及時(shí)垮落，顯著降低甚至消除沖擊地壓發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。從工作面開采過程來看，相對(duì)于頂板爆破區(qū)，磨砂射流切頂壓裂區(qū)微震能量更少而微震頻次更多，表明能量釋放更緩和，同時(shí)在頂板爆破區(qū)仍有能量集中現(xiàn)象，壓裂區(qū)沒有能量集中現(xiàn)象。采用磨砂射流切頂卸壓后，采空區(qū)端頭頂板垮落更充分，有利于低位頂板的充分垮落。

　　該技術(shù)在小莊煤礦、硯北煤礦、葫蘆素煤礦等10余個(gè)沖擊地壓或強(qiáng)動(dòng)壓礦井進(jìn)行了成功應(yīng)用。

　　四、水力旋切擴(kuò)孔掏槽技術(shù)

　　針對(duì)煤層卸壓主要采用大直徑卸壓技術(shù)存在卸壓空間小、工程量大、破壞巷道支護(hù)、重復(fù)卸壓與解危等不足，開發(fā)了煤層水力旋切擴(kuò)孔超強(qiáng)防沖技術(shù)，通過水射流旋切技術(shù)在巷道側(cè)向高應(yīng)力核區(qū)進(jìn)行連續(xù)擴(kuò)孔，大大提高卸壓空間，實(shí)現(xiàn)一次卸壓到位，避免重復(fù)解危帶來的安全風(fēng)險(xiǎn)。

　　該技術(shù)在硯北煤礦、葫蘆素煤礦等沖擊地壓礦井進(jìn)行了成功應(yīng)用。

　　五、井上下微震聯(lián)合監(jiān)測(cè)技術(shù)

　　針對(duì)近水平煤層采用井下微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)無法實(shí)現(xiàn)三維立體監(jiān)測(cè)導(dǎo)致垂直定位精度低，難以有效指導(dǎo)工程應(yīng)用問題，通過將井下的ARAMIS M/E微震系統(tǒng)與地面的ARP監(jiān)測(cè)系統(tǒng)聯(lián)合組網(wǎng)構(gòu)建井上下立體監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)，大幅優(yōu)化礦井微震監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，顯著提升震源垂直方向的定位精度，為沖擊地壓的防治提供精準(zhǔn)的層位信息。

　　該技術(shù)在紅慶河煤礦、新巨龍煤礦、巴彥高勒煤礦、門克慶煤礦等20余座沖擊地壓礦井進(jìn)行了成果應(yīng)用。

　　超前、精準(zhǔn)、源頭、智能防沖是沖擊地壓技術(shù)發(fā)展的必然方向，開采研究院沖擊地壓研究團(tuán)隊(duì)將秉承65年的沖擊地壓研究成果，不忘初心、牢記使命，繼續(xù)前行，為煤炭行業(yè)技術(shù)進(jìn)步貢獻(xiàn)自己的力量，以實(shí)際行動(dòng)迎接黨的二十大勝利召開！