音西煤业13104孤岛综放工作面安全开采技术研究

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1、音西煤业13104孤岛综放工作面安全开采技术研究提要：孤岛工作面回采时的防治措施，从而避免此类工程灾害的发生，实现13104孤岛工作面的安全开采，成为摆在集团公司和音西煤业面前的一大问题。关键词：孤岛回采安全开采矿压监控综放工作面矿压规律矿压显现1、绪论孤岛工作面是指上下两侧都是采空区或其中一侧为分界断层，停采线一侧为采空区的工作面。孤岛工作面的顶板压力显现非常明显，在生产过程中两端头及两顺槽顶板压力大、巷道变形严重是影响工作面顺利推进的重要原因。研究和掌握孤岛工作面开采过程中顶板运动规律及矿压显现特点，适时采取有效措施安

2、全开采，对减少顶板事故，提高资源回收，降低消耗，增加矿井经济效益，具有较大的实际意义。由于音西煤业13103综放工作面正在回采（年底即将回采结束），13105工作面已回采结束，致使音西煤业一采区中部的13104工作面成为孤岛工作面。孤岛工作面不同方向支承压力的迭加,是孤岛工作面开采中的一个重要特点。采动过程中工作面上下巷道围岩会处于流变状态，并且受到高应力作用而加剧变形，严重威胁了人员出入和机械设备的正常运转；一定条件下，采场顶板覆岩结构失稳会对工作面支架造成冲击载荷，形成大面积片帮，严重时会造成支架压死、设备损坏，挤出的

3、煤体会封堵工作面出口，同时导致瓦斯涌出量增加等工程灾害。因此，如何确定孤岛工作面回采时的防治措施，从而避免此类工程灾害的发生，实现13104孤岛工作面的安全开采，成为摆在集团公司和音西面前的一大问题。目前，关于孤岛综放采场的矿压理论及安全回采实践已有一定的研究，但孤岛综放工作面开采过程中冲击矿压的防治及巷道围岩的控制等，仍是影响矿井生产的一大难题，尤其对于13104孤岛工作面厚松散层薄基岩的特殊地质条件下，其相关的安全开采技术也具有其特殊性。所以，开展13104孤岛综放工作面安全开采技术研究，可以揭示厚松散层薄基岩孤岛工作

4、面的矿山压力及其覆岩运动规律和特征，从而解决工作面顶板矿压的控制等一系列科学问题。对于生产实践而言，防止了顶板事故的发生，保证了作业人员的安全和机械设备的正常运转，为音西煤业乃至集团公司的孤岛综放工作面的安全开采提供指导，具有十分重要的意义。2、工作面概况音西煤业13104综放工作面位于音西煤业一采区的中部，上部为正在回采的13103综放工作面，下部为已回采结束的13105工作面，左至F8∠73°H=21.6～35.5m断层保护煤柱，右至一采区机道上山保护煤柱，是一个典型的孤岛工作面（如图1）。该工作面两顺槽巷道沿底板布置

5、，运输顺槽598m，回风顺槽527m。开切眼沿倾斜布置，长度139m，该面内煤层结构简单，煤层倾角为21°～24°，平均23°左右；煤厚7.84m～10.31m，平均8.61m，其中煤层中含有1—3层不稳定的夹石。煤层顶板为灰白色中粗粒砂岩，平均厚8.95m，岩性坚硬。煤层底板，一般为灰白色粉砂岩，局部为灰白色细砂岩，厚16.25m，岩性松软易破碎，有膨胀性。两顺槽在掘进过程中底板起伏不定，变化较大的高差为3.5m；距离13104下顺槽18.2m～18.9m（平距）上部有一条13104上分层下顺槽老巷，该老巷长119m，回

6、撤期间老巷里面存有积水；对回采有一定的影响。煤层顶底板砂岩含水性弱，顶底板砂岩水和相邻面采空区老塘水为本面的主要充水水源。如图13顶板管理技术3.1掘进期间顶板管理在工作面顺槽施工前，首先进行了开采区附近的地应力测量，了解原岩应力分布情况，通过对沿空巷道围岩变形破坏规律研究，结合计算机数值模拟，得到了两顺槽和切眼的巷道支护参数，通过回采，效果明显。3.1.1两顺槽顶板管理轨道顺槽和运输顺槽均布置在IV13煤层中，断面为矩形，规格：净宽×净高＝3.6×2.8m，断面积：10.08㎡。采用锚网梁加锚索联合支护，锚杆规格：顶板、

7、帮部锚杆均采用φ16×180mm，每个锚杆孔内安装2卷型号为MSCK2335的树脂锚固剂，间排距700×800mm；锚索为φ15.24×8000mm，每排2根；顶、帮锚网使用的是12＃铁丝编成的菱形网，搭接不少于1000mm，不大于200mm。见图2图21304孤岛综放面顺槽支护布置图3.1.2切眼顶板管理切眼成微倾斜布置，下顺槽超前上顺槽12.7m；断面为矩形，规格：净宽×净高＝6000×2200mm，断面积：13.2㎡。支护形式为锚网梁加两根单体液压支柱配合两排锚索联合支护。南帮采用φ16×1800mm锚杆支护；顶板采

8、用φ16×1800mm树脂锚杆，间排距为700×800mm；北帮采用φ38×1800mm木锚杆，间排距700×800mm，托盘为200×300×30mm；锚索为φ15.24×8000mm，每排3根，间排距为2100×2400mm；单体液压支柱采用一梁三柱，间距0.8m，梁为半圆木。采煤机机窝：净深×净宽