张 鹏

（中煤北京煤矿机械有限责任公司，北京 102400）

1 地质及工作面概况

中煤大同塔山煤矿原为国投塔山煤矿。矿井主采煤层为2号煤层和3-5号煤层。2号煤层平均厚度3 m，顶板岩性多为粉、砂岩、中、粗砂岩，有时为炭质泥岩、高岭质泥岩，底板为粉砂岩、高岭质泥岩。3-5号煤层位于2号煤层下部，平均厚度17.93 m，煤层顶板有伪顶、直接顶、老顶。伪顶区域内零散分布，岩性为砂质泥岩、泥岩，厚度0.2 m～0.5 m；直接顶岩性为炭质泥岩、高岭质泥岩，厚度为3 m ～5 m；老顶岩性为中粗粒砂岩，厚度为6 m～15 m。底板岩性为泥岩、砂质泥岩，厚度为0.8 m～3.20 m。

3-5号煤与2号煤的间距1.55 m～6.67 m，平均为4.35 m。

2号煤层在2015年已采完，现已完成开采3-5号煤层的30501工作面，正在进行开采30509工作面， 2018年五月份 30509工作面开采完毕。这2个3-5号煤工作面上方没有2号煤的残留煤柱。

2018年开始开采3-5号煤的30515工作面。30515工作面上方具有2号煤层的煤柱，宽度为30 m。具体如图1所示，研究分析上方煤柱对近距离特厚煤层开采过程中的影响，选型确定煤柱下方工作面液压支架的合理工作阻力，是该项目的主要研究内容。

图1 30515工作面概况

2 工作面顶板运动规律

在综采放顶煤开采过程中，顶板煤层的垮落是一个动态过程，直接顶垮落的厚度以及上覆岩层的稳定性受到采空区充填情况的影响。 放煤初期，顶煤放出率较低，未冒顶煤与已冒顶煤间形成“煤—煤”结构。 随着顶板煤放出，采空区形成未下落岩层与已下落矸石挤压，“岩—矸”结构型[1]。

当顶煤比正常情况下超前冒落时，直接顶岩层也出现超前冒落，直接顶的厚度不变。……