花草灘煤礦1102運輸順槽切頂卸壓護巷關鍵技術研究

李勤生

（張掖市宏能煤業有限公司，甘肅 張掖 734199）

1 概 況

花草灘煤礦設計生產能力為90萬t/a，井田由51個拐點組成，井田面積為22.446 3 km2，主要可采煤層為煤1、煤2，屬于低瓦斯礦井，礦井壓力較大，地面標高+2 050 m。1102工作面北側為1104工作面采空區，南側為煤2防水煤柱線，西側為煤1剝蝕邊界,東側為回風、膠帶、軌道3條暗斜井保護煤柱，工作面標高1 570—1 640 m，1102綜采工作面為刀把式工作面，主采石炭系上統太原組上段煤1，煤層煤厚2.1 m，傾角為19°，煤層頂、底板以粉砂巖為主，局部見砂巖、泥巖，直接頂為砂質泥巖，深灰色稍帶灰褐色，上部灰黑色巨厚層狀，粉砂狀結構，含菱鐵礦結核、云母，性脆、松軟，下部0.3 m泥質砂巖、直接頂0～1.7 m；直接底為泥巖、粉砂巖，性脆、與下層過渡接觸，呈水平微波狀層理，上部有0.3 m泥巖含鋁質。里切眼傾斜長度110 m，外切眼為92.6 m，可采走向長度355.2 m，傾向長度202.6 m，可采面積為0.377 635 km2。回風暗斜井在煤1，軌道暗斜井與膠帶暗斜井間距30 m，與回風暗斜井水平相距55 m，3條巷道標高為膠帶與軌道暗斜井同高且低于回風暗斜井，1102工作面位置如圖1所示。

圖1 1 1 02綜采工作面布置示意Fig.1 Arrangement of No.1102 fully mechanized mining face

2 切頂高度計算

在緩斜煤層綜放開采中，理論垮落帶巖層厚度Hk按式（1）確定：

式中：M為采煤高度，m；KK為垮落帶巖層平均碎脹系數；a為煤層傾角19°。

根據現場參數，M=2.1 m，碎脹系數按1.2計算，得出1102工作面各頂板分層碎脹高度，老頂上覆巖層的破斷高度HK=M/(KK-1)cosa=11.05 m。

經過理論計算與地質柱狀圖分析，將致裂地點選在老頂上部，使裂開后的老頂充分垮落，結合致裂影響的范圍理論分析，確定煤層上方5.5 m處6.5 m厚砂巖層為致裂層位，使圍巖在煤柱位置卸壓，爆破孔垂深為12 m。……