水力压裂技术自提出以来,已应用于石油和天然气工业、水利水电工程、地热资源开发、核废料储存、地应力测量等领域,显示出广泛的工业应用价值。水力压裂作为一种经济有效的顶板控制技术已在国外推广应用,并可弥补爆破等技术控顶的不足,实践证明是成功有效的,已在生产实践中显示出良好的技术经济和社会效益。同时,国内外关于水力压裂切顶卸压的研究表明,水力压裂可破坏顶板完整性,进而削弱顶板的强度和整体性,使采空区顶板能够及时垮落,缩短悬顶距离和时间,缓解由于回采造成巷道围岩支承压力升高对巷道稳定性的影响。此次设计将以国家能源集团宁夏煤业公司麦垛山煤矿130604工作面带式输送机巷和130606工作面切眼卸压技术为施工背景,通过巷道围岩地质力学测试、水力压裂技术机理分析、采用数值计算、模拟、理论数据分析、现场试验探查及井下施工融合互取的研究思路和方式、方法,对较深部矿井坚硬顶板条件下水力压裂卸压控制技术进行了全面系统的研究,取得了以下主要研究成果。1.利用先进的原位地质力学测试手段进行巷道围岩地质力学测试,掌握地应力分布情况及岩层结构和强度,根据实测收集到的地质围岩资料,编制麦垛山煤矿水力压裂卸压设计方案。2.首次在麦垛山煤矿试验水力压裂切顶卸压技术,为类似深部开采的井工煤矿及其他深部矿物开采的巷道围岩变形控制提供一种新的思路和依据,实现安全开采。3.利用水力压裂卸压技术代替传统深孔爆破欲裂卸压技术,大大提高了施工安全性和实际操作的实效性,在新技术应用上有效衔接,同时施工期间不影响工作面正常生产,为实现高产高效的现代化矿井提供条件。4.巷道的收缩变形较未进行水力压裂切顶卸压段降低30%,即:顶底板移近量控制在1000mm以内,两帮收缩量控制在700mm以内,成功探索出一套适合麦垛山煤矿地质条件的水力压裂技术参数及工艺。此次设计有图71幅,表8个,参考文献94篇。