王 平，高林君，周 博，李嘉康

(国能神东煤炭集团有限责任公司三道沟煤矿，陕西 榆林 719400)

0 引言

坚硬顶板具有强度大、完整性好等特点，煤层采出后，顶板难以直接破断垮落而形成悬顶，尤其对于受煤柱支撑的工作面端头悬顶面积更大、持续时间更长。工程实践表明，综采工作面端头大面积悬顶易造成顶板突然垮落飓风伤人、端头气体浓度异常和上隅角瓦斯积聚等问题，直接影响工作面安全生产[1-2]。造成工作面端头大面积悬顶的原因，一是顶板自身坚硬不易垮落，二是锚杆、锚索支护的悬吊作用使顶板强度进一步增加[2-3]。目前针对工作面端头悬顶的技术手段主要有：中深孔爆破放顶、高压注水致裂和退锚[4-6]。本文针对三道沟煤矿85207回采工作面端头悬顶，采用软件FLAC3D进行数值模拟，研究工作面端头悬顶的解决方案，为解决回采工作面端头悬顶问题提供了指导。

1 工程概况

1.1 地质条件

三道沟煤矿位于陕西省府谷县西北，井田地质构造简单，有一倾角1°～3°的单斜构造。井田内共有可采煤层7层，主采5-2煤层，煤层中下部含一层0.1 m厚泥岩夹层，煤层平均倾角为1°～3°。三道沟煤矿85207工作面布置于5-2煤层中，煤厚6.1～6.8 m，平均6.6 m。煤层直接顶为4.8 m厚砂质泥岩，单轴抗压强度为72.3 MPa；煤层基本顶为9.3 m厚泥质粉砂岩，单轴抗压强度为74.1 MPa，顶板绝大部分为稳定型。工作面岩层柱状图如图1所示。85207工作面长300.5 m，可采长度共计2 686 m，工作面布置如图2所示。

图1 煤系岩层柱状Fig.1 Histogram of coal measure strata

图2 85207工作面采掘平面布置Fig.2 Mining plane layout of 85207 working face

1.2 下端头悬顶实测

85207回采工作面推进过程中，工作面中部顶板基本完全垮落，采空区基本被填实。……