宗保东

（煤炭工业太原设计研究院集团有限公司，山西 太原 030000）

1 概况

晋保煤业主采3、12、13 号煤层，目前矿井开采12 号和上13 号煤层，12 号煤层厚度1.19～1.27 m，平均1.23 m，煤层内不含夹矸；13 号煤层位于太原组中下部，煤层均厚15.34 m，含1～3 层夹矸，其中上下煤层分层夹矸厚度0.44～6.39 m，平均4.68 m，上距12 号均厚为5.62 m，具体煤层顶底板岩层特征如图1 所示。若单独开采12 号煤层和13 号上煤层工作面，无法保证矿井产能，现计划12 号和13 号上煤层进行联合开采。

图1 煤层顶底板岩层柱状图Fig.1 The histogram of roof and floor strata in coal seam

12 号、13 上号煤层之间为5.62 m 厚的泥岩隔层，当两煤层同时开采时，会对上下煤层的安全回采产生威胁，尤其应避开采动影响应力峰值区域。为保障12 号煤层和13 上号煤层联合开采期间围岩的稳定，进行12 号煤层和13 号煤层联合错距同采技术的研究分析。

2 同采走向合理错距分析

2.1 理论分析

（1）稳压区计算分析。根据稳压区理论，当进行上下煤层同采时，下煤层工作面应该在上煤层工作面顶垮落稳定后在进行开采，以避免下煤层工作面回采期间受上煤层采动影响造成围岩变形量大、顶板大范围冒落及煤壁片帮现象的出现。稳压区理论计算模型如图2 所示。

图2 稳压区开采计算模型Fig.2 Calculation model diagram of mining in stable pressure area

同采最小错距Xmin表达式为：

式中：M 为煤层间距，平均5.62 m；δ 为岩层移动角，取55°；L 为安全距离，一般为20～25 m；b为12 号煤层工作面的最大控顶距，取4 m。代入式（1）得出，Xmin=25.93～31.93 m。

（2）减压区开采计算分析。减压区计算最小错距公式如下：

式中：B 为煤壁塑性破坏宽度，取2 m。

根据减压区理论分析研究12 煤层与13上煤层同时开采时的最大错距：