彬长首次！陕煤集团彬长矿业孟村矿成功应用“L型”顶煤水力压裂多段精准弱化技术

近日，陕煤集团彬长矿业孟村矿403109综放工作面首次成功应用“L型”顶煤水力压裂多段精准弱化技术，创新提出了解决综放工作面隅角悬顶和端头附近顶煤冒放率低等问题的新思路。

据了解，该技术采用三维立体布孔方式和多段精准压裂工艺，在液压支架下方使用风钻成孔进行压裂，实现安全、高效、环保的顶板、煤弱化治理，在规避传统爆破作业风险的同时，施工效率提升30%以上，为类似地质条件矿井提供了可复制推广的技术样板。

该矿403109综放工作面煤层厚度约21m，上覆顶板岩层为约28m厚坚硬完整砂岩，端头三角区频繁悬顶或垮落不充分，不仅增大侧向支承压力影响相邻巷道维护，也降低端头附近顶煤回收率。传统放炮切顶工艺虽能强制放顶，但存在爆破风险高、易引发瓦斯与CO超限、施工效率低等突出问题，严重制约工作面安全高效回采。

为此，该矿联合中国矿业大学，基于403109综放工作面工况条件和覆岩垮落特征，创新性提出三维立体布孔多段精准水力压裂技术。在采煤工作面和运输巷采用“L型”组合钻孔布置方案（单次压裂覆盖区域：沿工作面倾向40m、沿工作面走向16m，如图1所示），通过风动钻机快速成孔、使用模块化封孔装置精准多段压裂（如图2所示）、复用乳化液泵站供压，实现了灾害复杂矿井水力压裂钻孔施工便捷化、封孔作业模块化、动力系统共享化“三化”施工。压裂后，端头附近顶煤回收率提升10%-15%，三角区顶煤垮落充分，形成了一套安全高效、经济可靠的顶板控制技术规程。

此外，中国矿业大学自主研发的便携式封孔装置，可在钻孔内实现多段压裂，精准控制裂纹走向，在煤体内形成复杂裂隙网。传统单封式压裂使用单个胶囊封隔压裂段，在较长压裂段内仅能完成单次压裂，限制了水力裂隙网发育，便携式封孔装置完美规避了这一问题，实现了单孔内多段后退式压裂，且每段压裂在较短压裂段内完成，促进了水力裂隙网生成。

该项技术的成功应用，证明可以通过“精准压裂-自然垮落-应力释放”的闭环逻辑，实现了安全、效率与效益的“三重跃升”，同时也标志着彬长矿区煤矿顶板治理正式从“被动抢险”迈入“主动防控”新阶段。