任国军
(鄂尔多斯市国源矿业开发有限责任公司内蒙古鄂尔多斯017100)
采掘工作面揭露破碎区、高应力区和构造区时,易发生局部顶板不规则垮落,产生数米乃至十数米的空顶冒顶区[1-2]。冒顶区岩石松散破碎、空顶区域易积聚甲烷等有害气体,冒顶区的处置难度大、危险性高,一直是工作面安全回采的重大威胁。冒顶区广泛存在,国内外专家学者进行了大量研究,分析了冒顶区形成、处置、采掘工作面揭露冒顶区顶板破断及矿压规律[3-4],但对特厚煤层末采阶段大范围冒顶研究较少。
为提高特厚煤层开采冒顶区处置的安全性、经济性和快捷性,本论文采用理论分析和数值模拟方法,进行特厚煤层综放末采阶段大面积冒顶区处置研究,摸索冒顶区处置原则、技术工艺等技术难题,提高煤炭资源安全高效回收。
龙王沟煤矿主采6 号煤,煤层倾角0°~6.2°,平均倾角2°,平均厚度24.67 m,f=0~1.0,最大埋深436 m,夹矸平均厚度2.78 m,主要有炭质泥岩、泥岩和高岭土。直接顶为泥岩,老顶为粗砂岩。61605 工作面倾斜长度255 m、走向长度1 215 m,采用大采高综采放顶煤工艺开采,采高5.1 m、放煤高度19.57 m,放煤步距1.0 m、一采一放,布置119架ZFY18000/28/53D型放顶煤液压支架。
61605 工作面为“两巷一线”布置方式,即主运顺槽、辅运顺槽及开切眼,在停采线位置布置有回撤通道,采用锚网索配合顶板钢带联合支护:矩形断面,净宽6 300 mm、净高4 300 mm,净断面积28.35 m2。
工作面现回采到距离回撤通道7 m 左右,工作面10#—39#液压支架间出现冒顶,冒落高度约20 m,工作面无法继续推移,且安全风险较大。……