回采动压和采空区悬顶引起的高静压能够通过关键岩层较为完整地传递到采动大巷，引起动载和静载叠加，造成采动大巷的围岩结构失稳大变形。为减小采动大巷的变形，提出并实施顶板定向压裂应力转移保护采动大巷的方法。该方法通过切断基本顶阻断动压和切断悬顶降低静压的方式，解决大巷受静压和动压双重影响致使巷道围岩结构失稳大变形问题。通过施加动载应力波模拟分析动压对巷道变形的影响规律，认为偏应力和有效应力的增加是动压致使巷道变形的主要原因，并给出最优压裂位置参数。在顾北煤矿13321工作面进行顶板定向压裂工业试验，顶板定向压裂水压力为20～35 MPa,压裂半小时内，裂缝扩展范围半径超过10 m,压裂裂缝连通范围的平均半径达到20 m,贯通范围的最大半径可达到40 m。顶板定向压裂成功地阻断了采动应力和采空区高应力向采动大巷的传播，回采末期停采前微震事件数降低了77%,动压影响范围减少了约200 m,降低了64%,底板胶带机巷两帮移近量减少86%,顶底板移近量减少93%。顶板压裂应力转移保护大巷的方法可以有效减少采动大巷变形。

国家重点研发计划项目(2021YFC2902102)；

1 采动大巷变形分析
1.1 工作面与采动大巷条件
1.2 采动大巷变形原因
2 顶板定向压裂应力转移保护采动大巷方法
2.1 应力转移原理
2.2 压裂后采动大巷应力环境与变形特征
2.2.1 数值模拟方案
2.2.2 巷道应力及变形特征
2.2.3 切顶线位置对采动大巷围岩控制效果的影响
3 现场试验方案
3.1 钻孔布置
3.2 设备布置
4 试验过程及效果分析
5 采动大巷围岩控制效果评价
5.1 回采末期微震事件分析
5.2 巷道变形量观测分析
6 结 论

黄炳香,邵鲁英,赵兴龙等.顶板定向压裂应力转移保护采动大巷[J].采矿与安全工程学报,2023,40(05):991-1002.DOI:10.13545/j.cnki.jmse.2023.0364.