基于实测数据的采场前支承压力分布规律分析

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1、基于实测数据的采场前支承压力分布规律分析李学良张维辛新孟雷周立健淮北童亭煤矿235137一、研修背景及提出问题1.1研修背景在不同开采条件下，采场矿压显现规律不同，应根据具体的情况进行分析。煤矿井下地质条件复杂，影响矿山压力的因素很多，在矿井及采区设计、生产过程中，需要大量的数据分析矿山压力的分布规律，为设计及现场安全生产的提供参考依据。1.2提出问题支承压力是矿山压力的重要组成部分，分析和掌握支承压力在不同条件下分布规律，是科学地控制顶板，维护煤矿井下煤矿井下安全生产的基础。影响矿山压力的主要因素有：围岩的性质、采高、控顶

2、距、工作面推进速度、开采深度、煤层倾角等。在不同开采条件下，采场矿压显现规律不同，应根据具体的情况进行分析。通过在采场两巷中布点进行矿压数据的观测，根据实测的基础数据，本文对大采高综采工作面前支承压力的分布规律进行分析，为在类似条件下采场两巷超前管理及采区大巷护巷煤柱的留提供参考依据。二、研修过程2.1研修地点童亭矿S10717工作面2.2采场概况S10717工作面位于S107采区深部，北部为大侯家断层1保护煤柱，南部为S107排水回风下山巷道，东至107采区边界线，西至S109总回风巷保护煤柱。工作面采用单一走向长壁采煤法

3、，综合机械化采煤工艺。工作面倾斜长172m，走向长670m;标高-376.6〜464.3m;煤层呈单斜构造，煤层倾角变化在2°〜8°之间，平均6°左右，煤层厚度1.5〜4.0m，平均3.5m，硬度（f=2.0）;煤层走向与机、风巷斜交，煤层较稳定。小断层较发育，共发育断层7个，其中落差2米以上的断层有6个，均将对正常回采造成一定的影响。工作面采用ZY6800-19/40液压支架支护，最大控顶距4.744m,最小控顶距3.944m;机、风巷锚带网支护段超前煤壁5〜8m范围内抹帽替棚(顶板不完整处不抹帽)，替棚段要求使用DWS3

4、5-180/110/90H型单体配合1.2m限位梁(拐弯处或遇到顶板起伏可用普通铰接顶梁过渡)一梁一柱四排走向架设，支柱中定位，顶板用材料接实过严。替棚以外20m范围内使用DWS35-180/110/90H型单体配合1.2m限位梁双排走向挑棚加强。表h工作面煤层顶底板情况类别岩石名称厚度m岩性描述基本顶中砂岩1.85〜2.202.0灰白色，含有少量黑色矿物，砂质胶结，局部具水平层理，分选和磨圆均较好。直接顶粉砂岩14.84〜21.1018.0灰色性脆，为细粉砂岩，层理不清，局部含小鲕粒。直接底粉砂岩6.60〜7.136.9灰

5、色〜深灰色，块状构造，含少量方解石脉。基本底细砂岩5.8深灰色，块状，致密，部分含泥质。2.3进度安排(1)、2009年12月〜2010年1月收集相关的地质、技术资料；(2)、2010年1月〜2010年2月规程的编制与S10717工作面安装；(3)、2010年2月〜2010年10月S10717工作面回釆；对工作面端头支护存在问题、矿压显现规律进行现场调研。(4)、2010年11月〜2010年12月编制研究项目总结报告；进行项目验收。2.4数据采集方案(1)测点布置分别在工作面的机、风巷超前煤壁100米范围内设布10个测点，每

6、个测点间隔10米，并随着工作面推进延走向向前顺延，通过对工作面机、风巷进行顶沉量、两帮移近量和两巷单体支柱工作阻力的观测，以确定工作面在回釆过程中的超前压力对两巷的影响范围及分布形式。(2)顶沉量、两帮移近量观测：采用人工测量。(3)工作阻力观测：每两天对两巷测点进行一次单体支柱工作阻力的观测。(4)矿压观测时间：2010年5月11口至7月30口。2.5基础数据分析，(1)、顶底板移近量、两帮移近量机巷距工作面15〜25m为初始变形阶段，在前支承压力的作用不，煤体开始产生变形，顶沉量平均为12.5mm;两帮移近量平均为11.

7、3mm;距工作面6〜15in以

8、Aj为变形增长阶段，受支承压力峰值作用，顶沉量平均为17.2mm;两帮移近量平均为19.4mm;距工作面6m以内为变形剧烈阶段，顶沉量平均为30mm;两帮移近量平均为26mm；风巷距工作面15〜26m为初始变形阶段，在前支承压力的作用不，煤体开始产生变形，顶沉量平均为11.4mm;两帮移近量平均为10.1mm;距工作面6〜15in以

9、Aj为变形增长阶段，受支承压力峰值作用，顶沉量平均为18.2mm;两帮移近量平均为17.4mm;距工作面6m以内为变形剧烈阶段，顶沉量平均为30mm;两帮移近量平

10、均为27mm；353052(i)IH妥獣邮晒201510+顶沉itt•■两帮移近?S:1+两帮移埋机藉阼六•变形曲线阳5m11.5m18m23.2m距工作面距离(m)风恭围耑变形曲线图+2.4m7.5m10m13m14m16m25.5m矩工作面距离(m)图I两巷围沿变形量曲线图(2)工作阻