冯 强

(晋能控股集团寺河矿,山西 晋城 048205)

晋能控股集团寺河煤矿位于沁水煤田东南边缘,矿井分东、西两个井区,均属于煤与瓦斯突出矿井,公告生产能力为东井500万t/a,西井400万t/a。目前开采的3#煤层煤种为低硫、低灰、低磷、高发热量的优质无烟煤,平均煤厚6.0 m,原煤瓦斯含量8.47～28.1 m3/t,属容易抽采煤层。综采工作面采用大采高一次采全高综合机械化采煤工艺,全部垮落法控制顶板。综采工作面在初采期间顶板形成简支梁结构[1],简支梁结构越长,采空区悬顶面积就越大,尤其是大采高综采工作面。相应的老顶初次断裂时,易引发顶板大面积突然垮落,既可能造成大面积瓦斯超限,也可能产生飓风,破坏支架和设备。

本文以寺河煤矿6302工作面为例,就高突矿井大采高综采面如何改进放顶工艺促使顶板及时垮落,以及如何避免采空区瓦斯积聚,减少采空区瓦斯向工作面涌出的问题进行探讨。

1 工作面概况

6302大采高综采工作面埋深280～370 m,垂直地压4.0～9.5 MPa,无冲击地压危害,工作面倾斜长度为305 m,走向长度为923 m,煤层为近水平煤层,煤层倾角为2°～10°,平均4°,工作面煤层平均厚度6.2 m,煤层普氏硬度系数f=1～2。老顶为细粒砂岩,厚度为6.75 m,属软弱-半坚硬岩类;直接顶为泥岩,厚度为2.2 m,属软弱-半坚硬岩类;伪顶为炭质泥岩,厚度为0～0.2 m,属软弱岩类。切眼顶板支护采用锚杆支护、锚索补强的支护方式,如图1所示。

6302工作面在综采初采时,因为初采放顶爆破效果不理想,没有充分破坏顶板,所以在初次来压前及来压时,经常发生顶板一次垮落面积过大,将采空区积聚的瓦斯挤出,造成工作面及回风区域瓦斯异常甚至瓦斯超限。……