宋乃彬

（山西晋煤集团沁秀公司， 山西 晋城 048006）

引言

随着煤矿开采自动化、智能化的不断普及，开采深度也在不断增加。煤岩体的应力环境、变形方式也存在很大差异，深部矿井下复合顶板的支护成为当前煤矿开采的重要课题。煤岩深部岩体软化严重，围岩应力呈现非线性集中，顶底板无法形成有效承载体，最终出现多层次离层、局部冒落发育成煤层裂隙场，导致顶底板严重变形破坏。我国部分矿井曾采用应力解除、水压致裂等方法进行过地应力分析，但由于缺乏快速、方便的测试仪器和配套机具，煤岩体地质力学测试过程繁琐耗时，导致许多矿区没有进行过全面、系统的煤岩体地质力学测试工作，巷道布置与支护设计随意性大、可靠性差，导致部分巷道永久支护失效，对矿井安全生产造成很大制约。

1 现场概况

岳城煤矿一盘区3 号煤层平均厚度2.6 m，倾角为2°～6°，平均为4°。1307 工作面东部为新华村回风井，西部为南七盘区，北部为南大巷，南部为矿井保护煤柱。该工作面底板标高为1 010～1 079 m，盖山厚度为487～649 m。

工作面第一切眼与第一停采线之间区段倾斜长度175 m，走向长度400 m。第一停采线与第二切眼之间区段倾斜长度89.5 m，走向长度448 m。第二切眼与第二停采线之间区段倾斜长度175 m，走向长度1 280.6 m。工作面顶底板岩性如表1。

如表1 所示，1307 工作面煤层的上覆岩层，从直接顶到老顶为软弱- 坚硬型，再往上为软弱- 坚硬型的相间复合结构。这种硬度交替变化的复合顶板结构极易在裂隙水和围岩应力的综合作用下发生软化，导致围岩的苏醒降低并整体失稳。……