丁 勇

（晋能控股煤业集团有限公司安全监管五人小组，山西 大同 037000）

我国煤矿的开采逐渐向深部转移，在上部煤层开采过程中遗留了大量煤柱，易出现应力集中现象，给下煤层工作面和巷道布置带来不利影响[1-5]。晋华宫矿12#煤8204 工作面位于7#煤采空区遗留煤柱下方，受遗留煤柱的影响，易产生应力集中，加上8204 回风平巷邻近8206 采空区，工作面处于邻近采空区应力集中影响范围内，顶板岩层破碎，片帮现象严重，直接威胁到工作面的正常生产。为此，以12#煤8204 工作面为工程背景，开展坚硬顶板冒顶机理与控制技术研究[1-5]，具有重要的研究意义和现实意义。

1 工程概况

1.1 生产地质条件

晋华宫矿于山西省大同市，目前，开采7#、9#、12-2#煤层。8204 工作面位于南山井12-2#煤层402 盘区，地质构造简单。8204 回风平巷邻近8206采空区（保护煤柱20 m），上覆7#、9#煤采空区。12#煤层与7#、9#煤层层间距分别为89 m、50 m，其中7#煤采空区中遗留煤柱位于试验工作面正上方（煤柱范围150 m 垂直于试验工作面）。工作面赋存煤层倾角在2°～10°，平均6°，属于近水平煤层。12-2#煤层硬度系数2.5～3.1，煤层厚度4.6 m，较稳定，含1～3 层夹矸。煤层直接顶为平均厚度10.94 m 的浅灰色细砂岩，岩性以石英为主，次为长石、云母，水平层理；基本顶为平均厚度9.44 m的粉、细砂岩互层结构，上部以浅灰色细砂岩为主，下部以灰色粉砂岩为主，水平层理发育；直接底为平均厚度5.23 m 的灰色粉砂岩，贝壳状断口；基本底为平均厚度4.38 m 的杂色粉砂岩，局部有滑感，易碎。

1.2 工作面冒顶特征

8204 工作面采用走向长壁采煤法，工作面推进长度1700 m，工作面长度160 m，布置97 架液压支架。……