急傾斜厚煤層短壁綜放采場承載結構泛化特征

王紅偉，焦建強，伍永平，劉寶恒，趙華濤

(1.西安科技大學 能源學院，陜西 西安 710054；2.西安科技大學 西部礦井開采及災害防治教育部重點實驗室，陜西 西安 710054;3.山東礦機集團股份有限公司,山東 濰坊 261000)

0 引 言

急傾斜煤層是傾角大于45°的煤層，在俄羅斯、烏克蘭、波蘭等國家和我國西部地區與南方缺煤地區賦存較多，特別在新疆儲量豐富[1]。由于煤層傾角大，開采難度極大。開采此類煤層的小型煤礦普遍采用傳統的非機械化采煤法，如落垛、倉儲、臺階、巷放等，機械化程度低、勞動強度大、工藝復雜、作業環境差、管理難度大、安全事故多、產量效率低[2]。20世紀70年代以來，中型煤礦在急傾斜煤層開采中逐步試驗鋼絲繩鋸采煤法、偽斜柔性掩護支架采煤法、分段密集支柱采煤法、倒臺階采煤法等，但仍然存在勞動強度大、產量效率低等問題[3-5]。隨著20世紀80年代綜采技術的發展，大中型煤礦試驗成功了急傾斜特厚煤層(10 m以上)水平分段綜合機械化放頂煤采煤法(簡稱綜放采煤法)，勞動強度顯著降低，安全狀況和工作環境明顯改善[6-7]。但工作面長度受煤層厚度和傾角的雙重制約，忽長忽短，工作面被迫頻繁增減支架，無法正常推進。近年來，為了提高急傾斜特厚煤層水平分段綜放工作面產量，試驗加大分段高度(即大段高)以加大頂煤厚度的方法，盡管產量效率增加幅度較大，但由于“跨層拱”的形成，分段高度增加受到制約，工作面產量增加依然受限[8-9]。近十多年來，大傾角中厚……