文/吕宏京

康城煤矿火成岩坚硬顶板强制放顶技术的探析及应用

文/吕宏京

作为一座资源枯竭型矿井，冀中能源邯郸矿业集团康城煤矿主采2#煤层已无可采储量。为了保证矿井生存与发展，尽可能地发掘现有煤炭资源，以延长矿井生产寿命，提高矿井效益，康成煤矿决定对下组煤进行开采。1902工作面作为下组煤首采工作面，其北部煤层直接顶板为巨厚坚硬火成岩。由于其岩石抵抗破坏的极限强度大,煤层开采后可在采空区形成大面积悬顶,短期内不易自然垮落。其初次垮落步距是普通坚硬顶板的2~3倍,周期来压步距是普通坚硬顶板的3~4倍。一旦垮落，给采面的安全生产带来极大的威胁。为此，康城煤矿通过研究火成岩坚硬顶板的形成机理，摸索出一套在初次放顶过程中人工“强放”的安全技术措施，保证了下组煤后续工作面的正常生产，在条件类似的矿井具有广泛的推广应用前景。

一、火成岩坚硬顶板的形成机理

1.工作面顶板产状分析

(1)1902工作面开采条件

1902工作面切眼顶板全部为H2火成岩，顶板厚度2.5～8.4m，平均厚度5.3m。H2火成岩侵入层位于8#~9#煤顶板之间。

1902工作面北部煤层顶板为H2火成岩，厚度8.4m，对煤层厚度影响较大，常有顶压、煤壕等现象。当从煤层顶侵入到煤层底时，则形成切割带、岩墙现象。

(2)工作面回采后顶板产状分析

技术人员根据对1902工作面实际开采过程中的现场观测，并结合前期资料及实际产状可以看出，岩浆以岩墙状、条带状、兜状等形式侵入煤层中，导致煤层厚度不一。……