袁红川
河南煤业化工集团鹤煤公司九矿河南鹤壁458000
摘要：通过对鹤煤九矿的地质资料分析，并结合采煤工作面实测数据，探讨了岩层运动、顶板垮落、周期来压等地质因素对3102工作面顶板进行了数字化分析，从而为工作面回采工作提供了理论依据。
关键词：直接顶垮落；老顶来压步距；支撑力分布
1.研究区的概况
3102工作面是三水平一采区的首采面，该工作面平均走向长508m，平均倾斜宽146m，煤层平均厚度为8.25米，面积为136519m2，煤层底板标高为-450～-520m，该工作面煤层距地面垂深为607～740m，第三、四系冲积层厚度一般在103～152m之间。
2.岩梁结构情况
根据工作面地质条件分析，参照参考文献[1]，得出表1，表2：
表1岩层信息
由于各岩层的弹性模量不易得到，所以用岩层的抗压强度来代替。根据以上两式的计算知，对3102工作面上有直接影响的岩梁为M1。
3.直接顶高度分析
根据表1，M0为主采煤层，煤层上方M1为砂质泥岩，岩层厚度为8.61米。由于厚度较大，将分层分次冒落，下部冒落成为不规则的矸石，而上部冒落成为排列整齐的大块状岩块。
M1按照分层的厚度，自下而上分成M1-1到M1-9，M1-1到M1-9分别为1米，M1-9为0.61米。
由于M1-1的分层厚度为1米，而M1-1的允许沉陷范围为采高6.98-6.05×0.2×（1.3-1）=6.62m米，即1<7.12米，M1-1冒落。
M1-1冒落后，按照=1.3的系数碎涨，即M1-2允许沉降的值为米。
由于M1-2的分层厚度为1米，而M1-2的允许沉陷范围为采高6.32米，考虑沉陷余量0.5米参与计算，即1<6.82米，M1-2冒落。
M1-2冒落后，按照=1.3的系数碎涨，即M1-3允许沉降的值为米。依次类推
M1-9冒落后，按照=1.3的系数碎涨，即M2允许沉降的值为米。
由于M2的厚度为1.45米，而M2的允许沉陷范围为采高3.82米，考虑沉陷余量0.5米参与计算，即1.45<4.32米，M2冒落。
M2冒落后，按照=1.3的系数碎涨，即M3允许沉降的值为米。
同理类推：M3-6冒落后，按照=1.3的系数碎涨，即M4允许沉降的值为米。
由于M46.66>1.585+0.5，M4不再冒落。所以直接顶高度为1.21+8.61+1.45+6=17.27米。
4.直接顶垮落步距计算
根据参考文献[1]，所列岩梁裂断步距计算方法。得到第一次来压步距的计算公式为：
7.结语
通过计算得到的理论计算数值如下表3所示
参考文献：
[1]宋振骐实用矿山压力理论中国煤炭工业出版社1985
[2]姜福兴采场顶板控制设计及其专家系统（姜福兴）中国矿压大学出版社2000
[3]陈永文晋城顶煤采场支承压力分布规律研究煤炭科学技术1997
作者简介：
袁红川，1986年4月生，男，汉族，河南省鹤壁市浚县，河南煤业化工集团鹤煤公司第九煤矿，采矿工程本科。
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