岳城煤矿15号煤顶板动态支护技术应用

段 宇

（山西晋能控股煤业集团沁秀公司岳城煤矿，山西 晋城 048006）

引言

岳城煤矿15号煤顶板为K2石灰岩，其深灰色、致密坚硬、平均厚度约为9.2 m。巷道掘进过程中发现，顶板支护范围内经常出现软岩夹层，且夹层厚度及层位变化较大。由于软岩夹层强度较低，受动压影响后整个支护系统首先从该位置发生破坏，给顶板支护带来很大困难。一旦软岩夹层交界面位置的应力环境发生变化，软岩夹层及其下部岩层必然在围岩应力作用下与上覆岩层发生脱离，即在强度较低的结构面位置发生不连续的扩容变形，使得顶板的完整性开始破坏。一旦离层破坏发展超过锚杆锚固区之外，顶板必然发生离层垮冒[1]。

1 现场概况

XV1301工作面为岳城煤矿15号煤首采面。工作面标高571.3～589.1m，盖山厚度为429.0～437.0m，平均271.1 m。巷道沿15号煤层顶板破岩底掘进。东为未采区，西为XV1303工作面（正在布置）和XV1304工作面，北为即将布置的XV1311工作面，南为盘区皮带巷、轨道巷、回风巷（均已掘）。结合矿方地质资料，15号煤层厚度为1.60～2.50 m，平均厚度1.94 m，黑色，半金属光泽，以亮煤为主，含一层0.20 m较稳定泥岩夹矸。煤层倾角为0°～11°，平均3°。工作面顺槽巷道掘进至450 m左右时，巷道顶板出现离层现象，形成不同大小的“网包”，经锚索补强后无明显效果，因此有必要对顶板离层原因进行探究，针对性地提出支护方案，保证巷道安全掘进。

2 原因分析

15号煤顶板岩性主要为K2石灰岩、泥岩夹层和方解石，层理和节理裂隙广泛发育，泥岩夹层厚度50～200 mm。巷道顶板岩石力学特性差异较大，K2石灰岩单轴抗压强度最高值达125 MPa，最低值为51 MPa，强度较低岩层主要分布在0～1 m、2～3 m。……