坚硬顶板大倾角软煤综采安全技术探析

时昌鹏

（山西兰花同宝煤业有限公司，山西 高平 048400）

大倾角煤层在西南、两淮地区以及山西、陕西等煤炭主产区均有分布。相对于近水平煤层而言，大倾角煤层开采时存在的致灾因素多，开采难度大［1-2］。为了实现大倾角煤层的安全开采，众多学者从采场空间结构、围岩应力演化、覆岩破断等方面展开研究［3-4］。同宝煤业15105 综采工作面开采的15 号煤为大倾角松软煤层。该煤层顶板为坚硬的灰岩，回采期间面临的主要问题是煤壁片帮、顶板冒落以及支架失稳等问题，采取针对性措施确保工作面安全高效回采是面临的现实问题。

1 工作面概况

同宝煤业15105 综采工作面开采15 号煤层，受到区域地质构造影响，煤层倾角介于20°～36°之间，平均为30°。煤层硬度普遍在0.5 以内，为典型的大倾角松软煤层。15 号煤层厚度为2.51 m，为全区稳定可采煤层。煤层结构简单～较简单，含0～3 层泥岩夹矸，煤层直接顶为厚度5.6 m的泥岩，抗压强度26 MPa；基本顶为厚度14.4 m的K2灰岩，抗压强度86 MPa；底板为砂质泥岩、铝土岩、粘土岩。15105 综采工作面设计走向长度为580 m，倾斜宽度为115 m，采用综合机械化一次采全高工艺，采煤机型号为MG500/1180WD型，液压支架型号为ZY9200/20/40D型，采用全部垮落法管理顶板。

15105 综采工作面回采期间液压支架间出现不同程度漏矸、煤壁片帮、支架倾斜问题，甚至局部位置出现大范围冒顶现象，见图1。现场采用提高液压支架工作阻力方式治理顶板冒落、煤壁片帮以及支架失稳现象，但是效果不明显。

图1 顶板冒顶现场

2 工作面回采期间风险分析

15105 综采工作面回采期间制约工作面安全的主要因素为顶板冒落（架间漏矸）、煤壁片帮以及液压支架稳定性较差。……