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时间:2018-10-26
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1、回采工作面受超前矿压影响下顶板的控制与管理:针对顾北矿1232(3)采煤工作面的上、下风巷和回采工作面受采动影响情况,对三条巷道的矿压显现进行了现场测试。分析了回采工作面上、下风巷内单体支柱工作阻力及巷道围岩变形等变化规律,提出了受采动影响巷道的支护措施,合理的控制了巷道围岩变形,保证采煤工作面的安全回采。 关键词:工作阻力;巷道围岩变形;分布规律;支护措施 :TD355:B:1009-9166(2011)0017(C)-0223-02 一、工作面概况 顾北1232(3)工作面为本矿首
2、采面,位于北一13—1采区,工作面长240m,可采走向长1610m,煤厚平均3.5m,倾角5°,工作面南部伪顶常为炭质泥岩或泥岩,北部伪顶缺失;直接顶在工作面南部为复合顶,由泥岩、砂质泥岩及1—2层煤线组成,北部以粉细砂岩为主,靠近切眼直接顶以泥岩为主;老顶为中细砂岩。工作面与顾桥矿1111(3)工作面相邻,且仅相距55m,顾桥矿1111(3)工作面早于本面回采,且超前本面250m左右,使本面下顺槽及下端头始终处于受动压影响范围内。给我矿1232(3)工作面下顺槽顶板支护工作带来极大困难,为此,我
3、们对下顺槽进行了矿压观测及研究,并采取了相应措施,有效加强了顶板支护,确保了工作面的安全顺利回采。 二、工作面及上、下端头矿压观测情况并对工作面受顾桥矿工作面影响做出推断 (一)测点布置及测量方法 顶底板及两帮移近基点位于切眼煤壁前方12米处开始,每隔4左右米布置一对十字测点,共在下顺槽设20个测点,观测距离为112米,分为四个观测区域。每天安排专业人员,将观测的记录结果及时分析、整理。 (二)测量仪器 对上、下出口超前支护段单体压力进行监测,上下出口各安设3块KBY—60型矿用数字压力
4、计,及时掌握顶板压力情况,对初撑力低于7MPa的要及时补液加压。在工作面布置了五组矿压观测点,每组有两块KBJ—60—Ⅲ—1型矿用数字压力表组成,分别安装在相邻的两架立柱上,用以观测前后立柱压力。对工作面顶板压力进行监控,并按设专人定期对其进行分析,以掌握工作面矿山压力规律。 (三)数据分析 1、工作面矿压显现特征 经过回采实践看出:工作面液压支架顶梁的载荷总体上是前柱大于后柱。液压支架整架受力最大达到额定初撑力的110%,表现为工作面中部的支架受力较大于工作面上部和下部的支架受力;液压支架
5、不管是前柱压力,还是后柱压力都普遍远小于支架理论额定初撑力。 工作面上、中、下段初次来压时间不一致,来压步距也不相同,初次来压步距为18.2—23.5m,工作面下部推进较快,再加上受顾桥矿采动影响,所以工作面下部支架首先来压,然后向工作面上端进行。周期来压步距在11m左右。上下出口支承压力峰值在煤壁前方10.4m左右,最大压力为19Mpa。故而要有针对性地做好超前支护工作,以确保安全生产。 2、超前支护支柱阻力分析 两巷均为锚索X支护,且超前支护合理。工作面回采过程中,存在着推进速度慢及地质
6、构造等方面影响,使工作面前方巷道矿压显现和应力分布受到不同程度的影响。(如图) (1)由以上各点分析出,采动对工作面前方19米范围内为采动影响剧烈区,巷道顶底和两帮移近速度增大较快;工作面前方41范围内为采动影响明显区,以后逐渐减弱。 (2)工作面前方超前支护支撑压力峰值在12—29m,峰值点位置在工作面前方约19m。 因此,应在工作面前方41m左右范围内加强超前支护,单体支柱要有足够的初撑力。 3、顾桥矿1111(3)工作面回采对1232(3)运顺影响程度及范围预测 目前采场围岩支承压
7、力分布规律研究方法有数值模拟计算、相似材料模拟试验及现场实测分析等方法,由于数值模拟计算需要确定计算几何模型、边界约束条件及相关的力学参数,而采场顶板岩性实际上相变较大,这就给相关力学参数的选取带来了相当大的难度,因此多数情况下数值模似计算结果与实际情况有较大出入。如安徽理工大曾用FLAC数值模拟软件对谢桥矿1221(3)综采面采场围岩支承压力分布进行分析研究。谢桥矿1221(3)综采面长180m,煤厚4.0—5.2m,煤层倾角130—150,煤层直接顶为灰—深灰色泥岩,厚3.32m,老顶为灰色砂
8、质泥岩,采深平均为520m。数值模拟结果为,工作面侧向支承压力影响范围为3—29m,支承压力峰值位置距煤壁边缘13m,应力集中系数最大为2.4m。然而实际上淮南矿区13—1煤层工作面回采后侧向支承压力影响范围远大于30m,如张集矿1222(3)综采面轨顺与13—1煤层回风巷中间有一条长230m的联巷,1222(3)工作面采过联巷后,联巷距轨顺近80m范围内均有不同程度的破坏,其中破坏严重区段为距轨顺大约30m区域,这说明1222(3)工作面侧向支承压力分布范围超过80m,其中支承压
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