作为全世界最大的煤炭生产国和消费国，截至2022年我国煤炭占能源消费总量的比重为56.2%。近年来伴随开采强度和深度的持续增加，煤矿生产所面临的强矿压显现日益加剧，其中坚硬顶板条件下临空巷道的围岩大变形问题尤为突出。具体表现为坚硬顶板侧向悬顶过长导致静载应力升高，叠加回采动载扰动后造成煤柱应力集中，导致临空巷道变形剧烈、支护困难，严重制约深部煤炭资源的安全、高效回采。

针对坚硬顶板矿压显现规律及其致灾机理，国内外学者已开展大量研究。其中，李康等指出工作面回采及侧向悬顶引起的应力集中是导致煤体变形的关键因素。冯飞龙等提出侧向坚硬覆岩的大面积悬顶结构是煤柱区域应力及能量基础值大幅提升的诱因。王同旭等引用坚硬顶板断裂震源函数，获得了坚硬顶板断裂应力波速度时程曲线。从利等发现在上区段工作面及本工作面回采扰动下，宽煤柱内应力逐次升高，形成应力集中，具有较高的静载荷水平。王涛等发现在工作面周期来压期间煤柱变形明显增加，表明工作面大面积悬顶是造成临空巷道大变形的主要原因之一。唐杰兵等认为在采空区回采垮落至逐渐压实的过程中，工作面最大垂直应力可由临空巷道煤柱上方缓慢转移至实体煤侧。余鑫等分析了强动压临空巷道的矿压特征，提出侧向悬顶长度与坚硬顶板厚度、岩层裂隙发育程度等相关。

基于不同类型坚硬顶板致灾机理的研究成果，国内外学者进一步提出了不同的解决方案，目前可主要分为优化巷道布置、加强支护及弱化坚硬顶板3种解决思路。其中，在优化巷道布置方面，王桂利等提出将巷道布置与上工作面采空区下方可有效利用采空区应力降低区从而削弱巷道所受的静载影响。郭晓强等通过研究表明采用外错式布置方式后巷道围岩稳定性明显上升，抗冲击性也能得到明显加强。在加强支护方面，李建波等指出利用高预应力锚杆，可有效控制临空巷道围岩变形。李小忠等提出了高压注浆配合强力锚索支护的综合加固优化方案。

上述研究表明优化巷道布置和加强支护等可以缓解临空巷道围岩变形问题，但未有效改善动静载叠加形成的应力环境。因此，临空巷道强矿压显现问题的解决思路应着重于控制围岩应力源即弱化坚硬顶板。传统的顶板控制方法中，爆破强制放顶存在装药作业难度大和爆破易使有害气体超标等缺点，而且爆破震动易对工作面支架等设备构成威胁；注水弱化顶板局限性较大，主要适用于吸水性较强的岩体。因此，通过水力化措施弱化坚硬顶板的技术措施得到了较为广泛的应用。

近些年，诸多学者对坚硬顶板水力压裂控制技术进行了大量研究。其中，黄炳香等利用水力压裂技术可切断顶板岩体结构特点，研制了煤矿井下高压(60 MPa)水压致裂的成套装备。何满潮等提出了无掘巷卸压效应和顶板切缝效应的概念。苏超等研究发现采用人工切顶能够减弱双“F”结构的悬顶叠加效应并诱发顶板产生新的断裂线，进而改善煤柱受力状态、减小巷道变形。于斌等提出了地面钻孔压裂+井下顶板预裂的坚硬顶板预控技术。张自政等对水力压裂技术在回采工作面坚硬顶板弱化、高应力巷道围岩卸压及冲击地压防治方面进行了研究。陈勇等对水力压裂技术在综采面坚硬顶板初采期间的放顶技术及控顶效果进行了研究。

综上所述，水力化控顶措施已成为煤矿坚硬顶板处理的主要技术之一，但在现场施工中仍存在钻孔轨迹无法精准定向以及控制卸压范围有限等问题，控制高位岩层和全巷道坚硬顶板实现水力压裂卸压技术与工艺急需进一步研究。笔者分析了采动影响下临空巷道矿压分布特征及围岩结构传递载荷规律，确定了合理的水力钻孔倾角及高度，提出了水力割缝−压裂联合控顶卸压技术，并通过开展工程试验验证了水力化割缝−压裂联合控顶卸压技术对坚硬厚顶板的治理效果，预计研究成果可为临空巷道坚硬顶板治理提供一种高效的技术手段。