张海斌

（山西汾西矿业（集团）有限责任公司，山西 介休 032000）

1 工程概况

曙光煤矿1226 综采工作面主采2#煤层，煤层厚度平均为2.7 m。直接顶为粉砂质泥岩，平均厚度9.5 m；基本顶为粉砂岩，平均厚度5.7 m；直接底为粉砂岩，平均厚度1.2 m；基本底为含砂泥岩，平均厚度为3.8 m。1226 综采工作面推进长度为1562 m，沿倾向长度为180.5 m，沿顶底板割煤，不留顶底煤，平均采高为2.85 m。为尽可能提高2#煤层回采率，决定在1226 工作面运输顺槽实施切顶留巷，留巷段长度共计1562 m。

2 切顶卸压开采关键技术

2.1 工艺流程

切顶卸压无煤柱开采主要分为以下几个工艺流程[1-4]：（1）工作面回采前，在巷道顶板采用恒阻大变形锚索进行补强支护；（2）工作面回采时，在巷帮顶板超前工作面一定距离，打孔深入岩层进行预裂爆破；（3）工作面回采后，采用单体支柱临时支护，维持巷道稳定性；（4）待留巷段形成自稳结构后，逐一回收单体支柱。

2.2 关键技术参数

（1）切顶高度

预裂爆破切缝至顶板水平面的垂直距离即为切顶高度，合理的切顶高度可以顺利切断顶板与采空区的应力传递，并使得垮落后的矸石充满采空区，有效支撑顶板。

预裂切顶高度的确定方式如下：

式中：ΔH1为顶板下沉量，m；ΔH2为底鼓量，m；k为碎胀系数，1.3～1.5。

根据工作面顶板岩性，取k值为1.4，在不考虑顶底板变形量的情况下，按工作面平均采高2.7 m计算得H缝=6.8 m。考虑一定富余系数，切顶高度H缝设计为7.5 m。

结合矿井煤层赋存条件，采用FLAC3D建立数值计算模型，模型尺寸为：长×宽×高=300 m×150 m×80 m，模拟工作面开挖后6 m、9 m、12 m 三种不同切顶高度下的巷道围岩垂直应力及位移分布。……