李大龙

（霍州煤电集团紫晟煤业有限责任公司）

矿井顶板的安全治理是安全生产的重要问题［1］，对于复合型顶板而言，已有不少学者进行过研究，并提出相应的支护方案，但是对于复合型软弱顶板岩层控制却少见［2-4］。

1 工程概况

紫晟煤业地表地形以丘陵耕地为主，地面标高为+593～+634 m，地表无建筑物，地表盖山厚度为430～482 m，矿井目前正在回采工作面2-105，煤层编号为2#，工作面回采期间，裂隙带虽然有一定程度的扩大，但是影响范围较小，对地表的影响可以忽略。

回采工作面的平均厚度为3.42m，煤层的平均倾角为10°，煤层顶底板岩性如表1所示。根据表1所示的结果，顶板岩层由呈现层状分布的泥岩和砂岩组成，为典型的复合型顶板。复合型顶板含有软弱性岩层，因此顶板的稳定性较差，需要对支护方案进行优化，以确保后期回采工作的顺利进行。

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2 复合型软弱顶板岩层数值模拟

对于复合型顶板（含有软弱顶板岩层）而言，巷道围岩的变形破坏主要以离层破坏为主，不同岩层之间的错位移动是最常见的变形，因为不同岩层力学性质的差异以及上覆岩层的重力作用，导致错位移动受到一定的约束作用，造成层间力随埋深的增加呈现增加的趋势。

在巷道开挖后，围岩原岩应力破坏，应力重新分布，在工作面的回采过程中，受到扰动影响，围岩应力会再次进行分布，这是一个持久性的过程，如果不对围岩变形进行控制，离层失稳将造成工作面的停产，甚至造成人员的伤亡。……