作者：董志红 彭学英

　　“压力稳定在16MPa，已出现压降，流量200升/分钟，本段压裂时间已达41分钟，可以停泵！”。在昌恒公司集中运输巷4#钻场，BZWZ200/50型压裂泵发出低沉的嗡鸣，技术人员紧盯压力表，高声下达指令。钻场内，ZDY15000LD型履带式全液压坑道钻机的钻杆深入岩层171米，正对9#煤顶板关键层实施最后一段压裂作业。随着“滋——”的一声泄压声，标志着昌恒煤焦9103工作面水力压裂切顶卸压护巷（Ⅱ期）工程全部完工。

　　直面采动难题：创新技术破解“安全-成本”困局

 

　　作为深部多煤层开采的典型矿井，昌恒公司9#煤层平均厚度9.53米，9103综放工作面埋深326米，与上部4#煤回风大巷水平距离仅30米（改造后），处于岩层移动角54°的影响范围内。受采动影响，巷道最大顶板离层预计将达150mm、两帮移近370mm，年维护成本超800万元。

 

　　“必须打破‘支护-变形-返修’的恶性循环！”公司总工程师在项目启动会上强调。2024年10月，昌恒煤焦联合华北科技学院启动切顶卸压工程，通过定向水力压裂切断关键岩层，主动调控采动应力，实现“安全可控、技术先进、经济高效”的一体化目标。

　　技术创新：精准“切割”关键层，构建立体防护网

 

　　Ⅱ期工程创新性设计“三钻场五关键层”压裂方案，在9#煤层集中运输巷布置3#、4#钻场，在4#煤回风大巷布置5#钻场，累计施工定向钻孔11个，钻探总进尺4249米，压裂211次，覆盖护巷长度423米。

 

　　精准定位关键层。针对9#煤与4#煤之间72米岩层，锁定粉砂岩（关键层一）、细砂岩（关键层二）、细砂岩-粗砂岩组合层（关键层三）等5个主承载层，采用“倒退式分段压裂法”，每段间距15米，单段压裂时间≥30分钟，确保岩层产生纵向裂隙。压裂期间实行全流程视频监控，专业技术人员全流程跟班；技术人员每3米取岩粉判层，实时监控压力数据，地质人员跟踪分析压裂效果，通过实际效果验证，巷道顶板压力有效降低，巷道围岩变形量显著减少。

　　安全筑基：从“被动抗灾”到“主动防控”

 

　　过去断层影响区域巷道底鼓变形较为严重，Ⅱ期工程通过“压裂+补强”协同技术，巷道变形量骤降。4#煤回风大巷收敛率得到有效控制，非压裂段顶板离层122mm，压裂段顶板最大离层28mm；两帮移近量从370mm控制到55mm，灾害风险消除，保障了9103工作面日均推进3米的安全节奏。

 

　　经济提效：最大程度提高资源回收率

 

　　“安全有了保障，经济效益也跟着上来了！”经营矿长算了一笔账：

 

　　资源回收率提升。通过压裂切顶，9103工作面可在原设计收作线基础上继续回采400米，多回收资源30万吨，按当前市场价测算，新增产值超2亿元。长期效益显著。4#煤回风大巷服务周期延长，避免二次返修费用约1500万元，实现“一次投入、长期受益”。

　　一体化成果：打造行业示范标杆

 

　　此次工程是昌恒公司践行“安全技术经济一体化”理念的生动实践。公司总经理表示：“通过产学研合作，我们不仅攻克了近距离煤层群开采难题，更形成了可复制的‘定向压裂+超前补强+矿压监测’技术体系，为集团公司矿井安全高效开采提供了样板。”

 

　　目前，9103工作面已安全回采至压裂起始点63.4米处，按计划可回采至2026年2月。随着长距离定向钻水力压裂技术的深入应用，昌恒公司正朝着“安全零事故、技术零短板、经济零浪费”的目标稳步迈进。