张家峁煤矿15201试采工作面矿压规律研究

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1、第4期王碧清费永安苗彦平张家峁煤矿15201试采工作面矿压规律研究43张家峁煤矿15201试采工作面矿压规律研究王碧清，黄永安，苗彦平(陕西煤化集团张家峁煤矿，陕西神木719300)摘要：对张家峁煤矿15201试采工作面矿压进行现场实测，揭示了近浅埋煤层大采高(6．3m)在工作面推进过程中上覆岩层的移动规律，分析了由于上覆松散层厚度变化时周期来压期间的破坏和动载机理，得出了近浅埋煤层一般采高上覆岩层破坏规律，为陕北类似张家峁煤矿顶板结构分析及支架选型提供了理论基础。关键词：浅埋煤层；载荷分布；初次来压；周期来压；破坏规律中图分

2、类号：TD326．1文献标识码：B文章编号：1671—749X(2010)04—0043—04等学者关于浅埋煤层的研究为本文奠定了理论0引言基础。随着神东矿区的开发，我国综合机械化工作面115201试采工作面概况及矿压观测开采取得了显著的成绩，神东煤炭分公司为了提高资源回采率，从2004年开始，对赋存条件复杂的煤1．115201试采工作面概况层进行资源回收。张家峁煤矿虽然属厚土层、薄基张家峁煤矿井田地质构造简单，属于1。～3。的岩。但最大的特点就是煤层可采厚度大，煤层数目单斜构造，无大的断裂和褶皱，无岩浆活动痕迹。延较多，目前

3、国内外许多学者研究陕北矿区开采破坏安组为向西南微倾的简单叠置地层，每千米降深6规律都集中到神府矿区大采高工作面方面。以前黄～8m。层内发育宽缓的波状起伏及鼻状隆起、节理庆享等学者对大柳塔煤矿1203工作面(2．0m采等构造。延安组为井田内的含煤地层，在所施工的高)矿压规律进行了系统的研究，但是当时工作面钻孔中均见有煤层，可采煤层有6层。延安组各段只有102m长，和目前张家峁煤矿15201试采工作在剖面上的含煤特征，以5～、5上煤层所在的第一面长度(260m)、支护设备的强度及采掘机械设备段含煤性最好。等等方面都有很大的变化，所

4、以作者想通过本文研15201试采工作面属于5煤一盘区的第一个究陕煤集团神木矿区张家峁煤矿现代化工作面的矿工作面，切眼位于5煤层火烧区边界。工作面采压规律，得出张家峁煤矿首采工作面矿压规律，为以用三条巷道布置方式(回风顺槽、辅运顺槽、主运顺后其他工作面开采提供理论和实践指导。黄庆享教槽)，顺槽与5煤大巷垂直布置，切眼到大巷距离授撰写的《浅埋煤层长壁开采顶板结构及岩层控制1581m，工作面长266m，煤层倾角1。一3。，面积为研究》一书以研究浅埋煤层上覆关键层顶板结构及392995m，可采储量289万t。根据钻孔资料知其稳定性为核

5、心，系统总结了浅埋煤层矿压显现基道，矿区煤层由于火烧边界的存在，所以前期开采本规律，建立了浅埋煤层顶板控制理论，奠定了浅埋5煤，5煤埋藏深度为280m左右，基岩厚度煤层顶板控制的理论基础⋯。黄庆享、石平五160m左右，上覆松散层厚度120m左右，基岩厚度起伏变化较小，松散层厚度起伏较大。所以该煤层收稿日期：2009—12—08作者简介：王碧清(1967一)，男，陕西歧山人，2000年毕业于西安科属于较厚基岩、松散层厚度较大的浅埋煤层。15201技大学，工程师，主要从事煤矿技术管理工作。试采工作面采用综采长壁采煤法，全部冒落法管

6、理陕西煤炭2010拄顶板。工作面采煤设备采用GM一2210型采煤机、zY12000／28／63液压支架。1．215201试采工作面矿压观测根据张家峁矿15201试采工作面顶底板及采高变化情况，本次研究设计5个测区，每个测区设置3条观测线。2、3、4测区受两端煤柱及开采情况影响lI_作向支梨编9／台较小，其矿压显现量具有代表性，故为重点测区。工图215201试采工作面初次来压时支架瞬时载荷分布作面观测设备采用KJ216煤矿顶板压力监测系统和实际赋存厚度影响，初采期采高为4．5—5．8m。工支架EEP对支架工作阻力进行监测，工作面

7、共布置5个测区，测区1(11、12、13支架)，测区2(43、作面支架阻力较小的状态一直持续到7月1日早班。7月1日中班割第1、2刀煤时，大多数支架工44、45支架)，测区3(75、76、77支架)，测区4(108、109、110支架)，测区5(141、142、143支作阻力仍然较小，仅63～104支架工作阻力上升至35．0～39．0MPa。架)，工作面共布置153台液压支架。通过支架阻力变化规律来研究支架对类似张家峁矿地质条件的从机头往机尾割第3刀时，工作面中部70～支护效果、适应性以及为开采过程中顶板管理提供90支架工作阻

8、力显著增大，最大48．0MPa，并有安全阀开启现象。煤机割后，虽然43～70支架工作科学依据，测区布置如图1所示。阻力不大，仅为28．0～32．0MPa，但是，片帮比较严重，煤壁时有破裂响声，其中55～61支架对应区域的煤壁片帮达200～400mm。在割第4刀时，前滚筒割后，