大采高偽斜綜采工作面基本頂初次來壓規(guī)律研究

高 升，魏立科，張宏杰，單 川

(1.中煤科工能源投資有限公司，北京 100013；2.應(yīng)急管理部信息研究院，北京 100029；3.山西天地王坡煤業(yè)有限公司，山西 晉城 048021)

對于厚煤層開采，大采高一次采全高綜采技術(shù)具有產(chǎn)能大、回采率高和經(jīng)濟(jì)效益好等顯著優(yōu)越性，技術(shù)與裝備取得了快速發(fā)展。但大采高工作面覆巖結(jié)構(gòu)破斷擾動(dòng)范圍隨著采高的增加而增大，容易引發(fā)煤壁片幫、煤巖體冒漏、支架失穩(wěn)等嚴(yán)重礦壓顯現(xiàn)現(xiàn)象，尤其是煤層傾角大及受斷層切割等復(fù)雜地質(zhì)條件，進(jìn)一步加劇了礦壓顯現(xiàn)強(qiáng)度和影響范圍[1，2]。因此，研究復(fù)雜地質(zhì)條件下大采高采場礦壓顯現(xiàn)規(guī)律，尤其是基本頂初次來壓規(guī)律，是保障大采高綜采面“支架—圍巖”系統(tǒng)穩(wěn)定與安全生產(chǎn)的必要條件。

1 工作面概況

擔(dān)水溝煤礦4101工作面煤層厚度3.58～5.52m，平均4.55m，煤層傾角18°～28°，平均23°，屬全區(qū)穩(wěn)定可采煤層。工作面無直接頂，局部區(qū)域有0.03m厚的炭質(zhì)泥巖偽頂，極易垮落；基本頂為中粗砂巖，平均厚度16.4m，巖性較堅(jiān)硬，屬于Ⅲ級頂板，來壓顯現(xiàn)強(qiáng)烈；直接底為泥巖，局部為細(xì)砂巖，平均厚度5.05m；工作面內(nèi)被多條落差約1.1m的小斷層切割。該工作面采用一次采全高偽斜綜采工藝，走向長度967m，傾向長度250m，下端頭超前上端頭回采約35m，頂板控制采用全部垮落法；工作面中部基本支架為ZY9200/22/46型支撐掩護(hù)式液壓支架，中部支架139架，兩端過渡支架采用ZYG9200/22/46型支撐掩護(hù)式液壓支架，共5架，排頭2架，排尾3架，整個(gè)工作面共布置144架，自下端頭向上端頭依次排列。工作面布置運(yùn)輸巷道和回風(fēng)巷道兩條回采巷道，兩巷超前支護(hù)距離30m，支護(hù)方式為單體支柱配合一字鉸接梁超前支護(hù)。……