李月超

（山西潞阳煤炭投资经营管理有限公司，山西 晋中 045400）

1 概况

祥升煤矿3301 综采工作面是3#煤三采区第一个工作面，煤层埋深215～416 m。煤层上覆岩层依次为炭质泥岩、砂泥岩以及中粒砂岩，煤层的底板为泥岩和中粒砂岩。为减轻工作面回采过程中巷道支护的压力，提高煤炭资源回收率，决定在3301皮带顺槽和3301 专用回风巷交界进行切顶卸压、沿空留巷。3301 工作面切顶卸压施工位置如图1。

留巷段切顶卸压施工终点位置即为停采线位置，设计的留巷段长度为842 m。为了使留巷能保持稳定，采用了切顶卸压和补强锚索支护的措施。首先通过爆破技术对预留巷道进行局部切顶，从而减轻巷道周围的应力[1-2]，然后采用补强锚索对巷道进行加固，从而有效地控制巷道的顶板下沉。

图1 3301 工作面切顶卸压施工位置示意图

2 煤层顶板预裂切缝爆破设计

在进行顶板预裂时，采用的是双向聚能爆破技术。该技术通过将一定量的炸药装在可以在两个方向起爆的装置中，起爆时钻孔周围在设定的方向受到拉应力作用，从而使钻孔按照预定的方向产生裂缝。

2.1 切缝深度和角度的选取

切缝深度是根据以往的经验确定的，其与煤层的采高有一定的关系，通常情况下合理的切缝深度H缝应该大于2.5 倍的采高H煤。此外，切缝深度还与钻孔深度、顶板下沉量以及底鼓量有一定的关系，可以表示为[3]：

式中：ΔH1为顶板下沉量，m；ΔH2为底鼓量，m；k 为岩石的碎胀系数，1.3～1.5。

根据3301 工作面顶底板的岩性分布可知，其切顶范围内的泥岩所占比重为70%～80%，砂岩占比约10%～20%。……