复杂不稳定煤岩综放开采不规则来压顶板垮断机理研究

郎 琦

1煤炭科学技术研究院有限公司 北京 100013

2煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室 北京 100013

3北京市煤矿安全工程技术研究中心 北京 100013

受采动应力场影响，煤层开采后将引起上覆岩层移动、断裂与跨落[1-2]。对于复杂不稳定煤岩开采来压规律和顶板垮断机理，由于区域条件差异，因素复杂多变，无法建立统一模型，研究者少。复杂不稳定煤岩开采现场实测数据变化大，规律不易总结，需顶板垮断机理解释和指导。当前，大型矿区正在综放开采煤岩较复杂的石炭系[3-4]，研究复杂不稳定煤岩综放开采顶板垮断机理具有理论和现实意义。

笔者以同发东周窑矿复杂不稳定煤岩综放开采实测不规则矿压规律为切入点，通过理论分析，提出了该矿复杂不稳定煤岩综放开采顶板垮断机理，从理论上解释了该区特殊矿压规律，对复杂不稳定煤岩顶板垮断机理进行了探索，可为类似矿井提供借鉴，具有一定现实和理论意义。

1 复杂不稳定煤岩结构

以同发东周窑矿 8100 综放面为研究对象。该矿采用顶板全部垮落法，“一刀一放”多轮间隔放煤，机采高度为 3.2 m，循环进度为 0.8 m。

1.1 复杂不稳定煤层结构

(1)纯煤层 厚度为 5.8～7.9 m，厚度不稳定。

(2)夹矸煤层 3～9 层泥岩夹石，层数不稳定；单层夹石厚度为 0.1～2.5 m，厚度不稳定。

(3)岩石侵入煤层 局部被煌斑岩侵入，严重时侵入长度占工作面的 60%，最厚达 3 m。

1.2 复杂不稳定顶板结构

(1)直接顶 泥岩，厚度为 1.67～6.94 m，厚度不稳定，分区厚度差别大，平均厚度为 5.03 m，较厚。

(2)基本顶 中粗砂岩，厚度为 12.9～26.7 m，厚度不稳定，分区厚度差别大，平均厚度为 19.8 m，较厚。……