马矿生，李厥高，李 伟

(1.山西府谷能源股份有限公司 三道沟煤矿，陕西 府谷 719400;2.大连大学 院士创业园，辽宁 大连 116622)

我国煤层赋存条件复杂，属于坚硬顶板的煤层约占1/3，坚硬顶板导致煤层开采后，在采空区悬露面积较大、短时间顶板不易自然垮落［1－4］。由于岩层自身特点，其工作面具有矿压显现剧烈，来压步距及动载系数较大，特别是初次来压步距更大，冒落时产生强烈风暴，给煤矿安全生产带来了极大危害，同时也是冲击地压等重大灾害事故的诱因。对于坚硬顶板控制一直是国内外采矿及科研工作者十分重视的课题之一。目前，顶板控制技术主要分为坚硬顶板弱化和深孔松动爆破技术［5－6］，主要针对普通采高工作面，对于坚硬顶板大采高工作面初次来压强制放顶研究甚少。

因此，本文基于结构力学模型分析了坚硬顶板放顶的理论必要性，并在三道沟煤矿已采45201 工作面强制放顶及矿压显现分析的基础上，优化了85201 工作面强制放顶主要参数，为大采高工作面强制放顶提供了理论依据。

1 矿井及工作面条件

三道沟煤矿隶属陕北侏罗纪煤田神府矿区，井田面积176.1km2，设计可采储量为9.3Gt，设计产量9Mt/a。服务年限为76.3a。矿井主采煤层为5－2上和5－2 煤层，层间距平均为20m。三、四采区分别开采5－2上，5－2 煤层。在此范围内煤层平均厚度分别为1.9m，2.8m。2 个采区的巷道采用上下重叠布置形式。

45201 工作面为四采区的首采工作面，45202北邻45201 工作面，为四采区的第2 个工作面。其正上方为三采区35103 工作面的采空区。……