崔世荣

(山西吕梁中阳付家焉煤业有限公司，山西 吕梁 033000)

随着采煤技术及机械设备的发展，针对厚煤层开采矿压显现特征及其围岩控制技术的研究受到广泛重视，特别是当煤层顶板坚硬不易垮落时，随着工作面的推进，工作面上覆岩层形成大面积悬顶，致使顶板垮落给工作面带来强烈的矿压[1-4]。本文以某煤矿15201大采高工作面为背景，分析其回采过程中的覆岩移动规律和矿山压力显现特征，并根据现场矿压显现情况，提出科学的顶板管控技术，保证了工作面的安全回采。

1 工程概况

山西某矿位于山西省吕梁市，设计产量300万t/a，矿井主要开采15号煤层，煤层结构简单，平均厚度4.3 m，平均倾角6°。15201大采高工作面位于15号煤，工作面倾斜长度208 m，共配置117台液压支架，推进长度为1 689 m，煤层均厚4.3 m，属于典型的大采高工作面，煤层结构简单，为全区稳定可采。煤层直接顶为泥岩，平均厚度5.8 m，基本顶为细粒砂岩，平均厚度17.9 m，直接底为泥岩，平均厚度2.8 m。

2 工作面覆岩移动特征分析

为了直观了解工作面回采期间的覆岩移动规律，决定采用相似模拟实验进行研究，结合15201工作面工程地质实际，建立顶板结构模型，模型几何相似比为1∶300，模型长度3.5 m，宽度为2.5 m，高2.0 m，见图1。为详细观测采场上覆岩层移动及破坏情况，在模型剖面及层面位置布设位移传感器。模型设置从切眼处向前推进，每次推进4 cm，相当于实际推进12 m。研究将裂隙发展边界与煤层水平夹角称为垮落角。

图1 相似模型

2.1 模拟结果

根据上述构建的结构模型，模拟工作面实际推进过程中，顶板结构变化及垮落角的变化。……