乔立瑾

(中国煤炭科工集团北京华宇工程有限公司，北京 100120)

煤矿开采一般采用下行开采[1]，但由于矿井资源整合或历史问题等原因，导致了下部煤层先行开采，上部还留有储量可观的可采煤层[2]。为提升矿井可采储量、延长服务年限和提高资源回收率，对这种蹬空煤层进行开采设计研究有较重要的意义，这种蹬空开采在前人研究的文献中又被称为“上行开采”[3]。与有计划的上行开采有所不同，蹬空开采由于在矿井先期采掘计划中未进行合理规划布局，且对所蹬空的煤层未采取保护措施，给上部煤层开采带来极大困难[4-7]。因此，针对蹬空开采设计的研究对指导工程设计是十分必要的。大同鹊山煤矿始建于1968年，投产以来开采下组11、12、14号煤层，现已基本采空，为延长矿井服务年限，计划蹬空开采上部7、8号煤层。蹬空开采时由于7、8号煤层受下部煤层采动影响，破坏了围岩完整性，为7、8号煤层开采造成了较大影响。因此，合理选取先期试采地段，科学确定适宜的设计生产能力、优化选择巷道支护方式及回采工作面主要设备选型尤为重要。本文根据鹊山煤矿开采实际情况，结合理论分析，从工程设计角度提出了主要设计方案，以期指导现场工程顺利实施，为煤炭设计工作积累些许经验[8]。

1 工程概况

鹊山煤矿为生产矿井，生产能力110万t/a，为低瓦斯矿井。目前在14号煤层中布置回采工作面。井田内赋存3、4、7、8、11、12、14号7层可采煤层，其中：3、4号煤层已基本采空；7、8号煤层位于大同组中部，平均厚度均为1.7m，顶板为砂质泥岩，底板为细粒砂岩、粉砂岩，层间距8.94～14.12m，平均11.2m；……