吕声瑞

煤矿在生产过程中，综采工作面在推进过程中上下隅角顶板不能及时垮落，尤其是厚层坚硬顶板，当超过一定极限时会发生大面积垮落而造成剧烈动压现象，从而引起顶板事故[1]，同时因工作面上隅角顶板不能及时垮落，导致工作面上隅角极易发生瓦斯积聚，影响工作面正常推进，且容易引发瓦斯事故。因此，采用高效方法进行坚硬顶板强制放顶对工作面的安全生产有着至关重要。

1 工作面概况

1211综采工作面位于一采区北翼，北面为安则村保安煤柱线，南面为一采区开拓大巷，东面为1209工作面，西面为1213工作面。工作面回采2#上，2#上煤位于山西组上部，2#煤上10 m左右，煤厚在1.1～1.5 m，平均厚度1.35 m，属薄煤层，煤层倾角为2°～15°，平均倾角8°。工作面走向长度为1246 m，倾斜长度为160 m，工作面采用走向长壁后退式回采，全部垮落法管理顶板，选用ZY4000-08/18L型支撑掩护式液压支架作为基本架（104架），ZY3200-12/29型掩护式液压支架作为端头架（4架），共108架。

表1 1211工作面顶底板情况

2 工作面端头处老顶垮落机理

端头是指回采工作面与工作面运输巷和回风巷接合的部位。老顶破断后，随着工作面的推进，端头顶板发生周期性的断裂。回采工作面的端头作业主要是在直接顶下完成。而直接顶又受老顶的制约。端头的老顶变形和破断与不同支承条件下的矩形薄板结构类似，使端头老顶形成两邻边固支，另一弧形斜边自由的孤三角悬板结构。当顶板达到极限跨距时，在固支边与自由边交点处弯矩最大，导致破断；……