巨野煤田彭庄煤矿深部开采矿压规律观测与研究.pdf

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1、煤矿现代化2011年第6期总第105期巨野煤田彭庄煤矿深部开采矿压规律观测与研究徐玉学(鲁能菏泽煤电公司彭庄煤矿，山东郓城274700)摘要本文介绍了巨野煤田彭庄煤矿首采工作面的矿压观测结果，通过观测和分析，掌握了其顶板运动规律，为巨野煤田内同类井田围岩条件下采煤工作面的支护设计提供了理论依据。关键词矿压观测；周期矿压；顶板规律中图分类号：TD323文献标志码：B文章编号：1009—0797(2011)06—0023—05下缩量。液压支架移架后或单体支柱支设完毕后，1概况用钢直尺或钢卷尺量取初读数。彭庄煤矿井田位于山东省菏泽地区，属巨野

2、煤2．3．3顶板显现观测田，面积67．19km，地质储量1．47亿t，可采储量3200在工作面测区位置处，根据监测内容使用卷尺万t，主采煤层为3下煤层，可采煤层还有6煤、16等工具观测顶板状况及宏观矿压显现规律，观测数煤、l7煤。核定综合生产能力1．1MJa，服务年限42据填人相应记录表中。年。开拓方式为立井开拓，设主、副两个井筒，中央并2．4测区布置列式通风，井口标高+42．5m，开采水平一420m。观测测区共分两个部分，即回采工作面内的观首采工作面1301位于工业广场东北70～1600m，测和顺槽内巷道的观测。井下位于首采区胶带机下

3、山以北；开切眼以北350m是落差是0～40m的F13断层；工作面倾斜宽150m，气’q回风顺槽xXx)lI走向可采长度1700m，埋深一420—800m。2矿压观测布置方案7厂2．1观测研究目的l!I全面掌握首采工作面综采开采的矿压显现规律；了解上覆岩层运动的范围、规律及相应的运动参[二]数；分析支架对顶底板的适应性、支架的稳定性和可运输顺槽靠性；查明综采面两巷的受力特点及矿压显现的特征、范围和程度；为采场及两巷支护设计及支护参数●一定支柱母一表面位移支柱腰l，J分机匕】一r作面测医优化提供依据，为两巷的维护提供可靠的矿压资料。图1测区

4、布置图2．2观测内容3顶板运动规律及控制监测范围为基本顶初次来压，回采工作面液压支架各支柱载荷及变化过程；回采工作面液压支架3．1顶板沿厚度方向运动规律各支柱活柱缩量；采空区直接顶悬顶距统计；估测沿厚度方向岩层可分为直接顶与老顶。直接顶冒落岩层厚度；初压、周压及正常回采时的其它宏厚度是由冒落的岩层厚度之和组成；老顶是由在推观来压显=超前支护范围内单体支柱载荷及变化进方向始终能保持传递力的岩梁组成。过程；上出口前方50m顺槽单体支柱载荷变化。3．2直接顶在厚度方向上的运动范围2．3观测方法3．2．1利用柱状图层厚资料来推算2．3．1工作阻

5、力的监测利用层厚法推断。如图2所示，当允许岩层冒液压支架采用压力自记仪进行监测，每天用电落运动的空间高度si(自身厚度与下部空间之和)脑采集器对每台压力分机采集一次数据，上井后传大于或等于其冒落充填厚度K^ml时，则第mi层冒输到地面计算机，由软件进行数据处理。落，逐层向上推断，直至(Si

6、式所需参数如下：p=npk／s(2)式中P’一实测支架支护强度，kN／mz；13一支架支柱数，2；图2直接顶冒落情况示意图P一支柱压力，26．22MPa；根据彭庄煤矿首采工作面采区煤(岩)层综合s一支架顶梁面积，6．96m；地质柱状图，逐层推断如下：k一转换系数，22．01925。已知工作面采高h=2．3m，则煤层上方第一层各参数代入计算，得到：顶板岩层133．(粉砂岩)冒落活动空间为：p’=npk／s=165．9kNS1=h+ml=2．3+0．3=2．6m·．．鲁=：6．6m113．冒落后充填厚度为：KA×m】=1．3×0．3=0．3

7、9m(in1的碎胀系数KA3．2．3利用冒高公式计算取1．3)利用冒高公式确定：因KA×in1

8、29)均2．3m。K×m>S：，故m岩层不会全冒落。(2)岩梁触矸处无阻碍最终沉降值sm岩层为深灰色砂质页岩与青灰色细砂岩互根据周期来压实测参数计算层，细砂岩坚硬，整体性好。用冒高法及经验方法进sLJA：一