肖 楠

（霍州煤电集团有限责任公司山西临汾041000）

0 引言

煤炭资源具有不可再生性，随着浅部煤层资源的枯竭，煤矿开采逐渐向深部开采，随之而来的是日益复杂的地质条件，尤其是深部地层中含水层对工作面煤层开采带来了新的考验。煤矿安全事故中工作面突水具有极强的破坏性，一旦发生会对煤矿和社会造成不可预估的损失和恶劣影响，据相关数据显示我国重点煤矿中受到水患威胁的矿井占据47.5%[1]，深部开采中由于底板下含水层的存在，工作面普遍存在带压开采。针对深部带压开采，国内相关学者对其进行了大量研究，其中“下三带理论”[2]是依据顶板上三带相关理论和工程实践得出，将底板覆岩划分为导水破坏带、有效保护层带、隐伏水头带，对解决底板防治水问题提供了相关理论基础。“关键层理论”[3]认为破化带和含水层之间存在一关键层，该关键层的承载能力强弱对底板突水性起到决定作用。为此本文针对山西焦煤辛置煤矿10-428B 工作面为研究对象，采用数值模拟分析了该面回采时底板受到破坏的程度，在数值模拟和现场实践的基础上对底板进行加固，为工作面安全回采提供理论和技术上的支持。

1 工程概况

辛置煤矿隶属于山西焦煤霍州煤电集团，隶属于霍州，周围500 m～1 110 m 存在南王村、南程村等多个村子，其中540 水平10-428B 工作面主采10#煤层，煤厚1.43 m～2.67 m，工作面倾向长240 m，走向长774 m～883 m，其中该面相关顶底板特征见表1，工作面煤层倾角平均4°，回采范围内构造简单，对回采影响较小，但底板距离奥灰含水层仅有32 m，底板突水系数为0.071 MPa/m，为带压开采。……