吴晓峰

（晋能控股煤业集团有限公司，山西 大同 037001)

1 概述

北辛窑矿8102 工作面采用一进一回通风，工作面东侧为8101 工作面采空区，西侧是未开采的实体煤柱，北侧是井田边界，南侧是集中辅运大巷、集中胶带大巷和回风大巷。

8102 工作面走向长度为1400 m，倾向长度为230 m，工作面回采的是山西组2#煤层，平均厚度为5.92 m，平均倾角为3°。2#煤层直接顶主要以泥岩为主，平均厚度为3.6 m；基本顶主要以细砂岩为主，平均厚度为11.4 m。18105 工作面采用低位放顶煤回采工艺，截至目前工作面已回采840 m。

工作面回采至835 m 处位于机头4#～18#支架之间的顶板出现破碎现象。随着工作面推进，当工作面回采至840 m 处时顶板出现局部冒漏，煤壁片帮严重，片帮深度达1.9 m，端面空顶距达2.3 m，严重制约着工作安全高效回采。

2 8102 工作面端面破碎机理

（1）煤层赋存条件的影响。8102 工作面回采的2#煤层属于结构不稳定的复合型煤层，煤层内夹杂多层矸石，主要为泥岩、砂岩，局部出现火成岩侵入现象，导致煤层赋存结构稳定性差。工作面回采过程中在回采应力作用下煤层与矸石层之间极易产生脱落，造成煤层破碎现象。

（2）集中应力影响。由于8102 工作面东部为18101 工作面采空区，8102 工作面运输顺槽与采空区预留的煤柱宽度为20 m，工作面在前期回采过程中运输顺槽位于采空区侧煤柱出现破裂、片帮现象，采空区残余应力向工作面传递。同时，工作面回采到847 m处将揭露一条F4正断层，断层落差为1.4 m，倾角为57°，断层将从16#支架前方揭露，并向运顺顺槽侧延伸，断层与工作面夹角为48°。……