马汉文

(潞安职业技术学院， 山西 长治 032600)

近距离煤层在我国各大矿区广泛分布，近距离开采使得相邻两煤层之间巷道掘进、工作面回采矿压显现更加明显。尤其对于采空区下近距离煤层回采，下煤层工作覆岩结构受到上煤层开采破坏，表现出与单一煤层开采不同的结构特征。而其覆岩结构直接决定了下煤层工作面矿压强度，因此研究采空区下近距离煤层覆岩结构特征及工作面支架载荷来源，对于工作面支架工作阻力选择至关重要[1-3]. 以山西某煤矿采空区下近距离煤层下层位工作面支架工作阻力的确定为背景，通过分析工作面覆岩结构，确定支架载荷来源，提出与之对应的工作阻力计算公式，以保证近距离煤层的安全开采。

1 工作面概况

某煤矿主采8、9号煤层，其中8号煤平均厚4.5 m，倾角4°，埋深226 m，目前已经全部回采完毕。9号煤层平均厚2.5 m，平均倾角3°，直接顶为泥岩与炭质泥岩互层，平均厚度2.85 m，基本顶为中粒砂岩、粉砂岩，平均厚度8.32 m，直接底为泥岩，平均厚度1.15 m. 两煤层层间距平均厚12 m，属于典型的近距离煤层。

2 顶板结构分析

2.1 顶板岩层垮落带高度

近距离煤层回采过程中，工作面顶板垮落带高度可以按照以下公式进行计算：

(1)

式中：

H1—垮落带高度，m；

k—矸石的充填系数，取1.25；

M—煤层厚度，m，8号煤层取4.5，9号煤层取2.5.

将8号、9号煤层相关参数带入式(1)，8号煤开采垮落带高度为18 m，9号煤工作面开采垮落带高度为10 m，小于两煤层的层间距。

2.2 工作面覆岩结构

在8号煤层开采过程中，8号煤上覆顶板岩层已经形成了稳定的“砌体梁”结构，但是煤层开采过程中势必会对其底板造成破坏。……