10 浅埋煤层开采岩层控制

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1、浅埋煤层开采岩层控制10第一节浅部煤层长壁工作面上覆岩层活动特点第二节　浅埋煤层长壁开采顶板砌体梁结构及其稳定性第三节　浅埋煤层采场支护第四节　近距冲积层采场矿山压力规律神府、东胜煤田探明储量2236亿t，占全国探明储量的1/3，是世界七大煤田之一，神东矿区开采区域大部分集中于埋深在100～150m以内的浅部，煤层的典型赋存特点是埋深浅、基岩顶板较薄、表土覆盖层较厚。第一节浅部煤层长壁工作面上覆岩层活动特点通常将具有浅埋深、基岩薄、上覆厚松散层赋存特征的煤层称为浅埋煤层。煤层埋藏浅并不一定矿压小，浅埋煤层长壁工作面普遍出现台阶下沉现象，支架压毁，矿压显现剧烈。C202工作面是大柳塔煤矿的试

2、采工作面，开采2—2煤层，厚3.8m，倾角约3°，埋深平均65m。煤层直接顶厚一般3m左右，为粉砂岩、砂质泥岩。老顶厚17.3m，为砂岩和砂质泥岩。开采区上方烧变岩厚20m左右，其上为毛乌素沙漠风积沙覆盖层。工作面长102m，采高2.2m，爆破落煤，日进1循环，循环进尺1.2m。采用HZWA摩擦支柱配合HDJA—1200铰接顶梁支护，见四回一，全部垮落法管理顶板。一、工作面矿压显现特征与规律普采工作面开采技术条件1、来压步距不大。老顶初次来压步距为24m，周期来压步距平均8m。2、来压明显，动载明显，“三量”的增值倍数大，平均为2.6～3.8。3、来压的主要特征是顶板沿煤壁产生切落，出现台

3、阶下沉。下沉量为350～600mm，最大一次沿工作面中下部范围长达70m，说明老顶岩块难以形成稳定的铰接结构。普采工作面矿压显现特征1203面开采1-2煤层，地质构造简单。煤层平均倾角3°,平均厚6m，埋深50～65m。覆岩上部为15～30m风积沙松散层，其下为约3m风化基岩。顶板基岩厚15～40m。直接顶为粉砂岩、泥岩互层，裂隙发育。老顶主要为砂岩，岩层完整。工作面长150m，采高4m，循环进尺0.8m，日进2.4m。顶板支护采用YZ3500—23/45掩护式液压支架，支架初撑力2700kN/架，工作阻力3500kN/架。综采工作面开采技术条件1、初次来压步距27m。主要特征是工作面

4、中部约91m范围顶板沿煤壁切落，形成台阶下沉。来压猛烈，部分支架损坏。2、周期来压步距9.4～15.0m，平均12m。来压历时较短，支架平时工作阻力不大，只有来压时才超过额定值，动载明显。3、顶板破断直接波及地表。初次来压时在对应煤壁的地表出现了高差约20cm的地堑，表明贯通地表。工周期来压时发生了类似破断，工作面台阶下沉是顶板基岩沿全厚切落的结果。4、根据地表岩移观测，基岩顶板破断失稳表现出单组关键层结构特征，工作面覆岩将不存在“三带”，基本上为冒落带和裂隙带“两带”。综采工作面矿压显现特征1203工作面第一个周期来压地表下沉剖面工作面上覆岩层整体切落与台阶下沉20604面正常推进速度

5、为22循环/d（17.6m/d），最快推进速度34循环/d（29m/d），日产煤3.7万t。工作面埋深80～110m，地表起伏不大，煤层平缓，倾角0.5°～2.6°，断层很少。开采2-2煤层，煤厚平均4.5m，f=1～3。煤层顶板基岩厚度较大，约42.6m，f=2～7（平均4.0）。基岩风化层平均厚5.4m，沙砾层、亚粘土层和沙土层平均厚度56m。工作面长220m，采高4.3m，循环进尺0.8m。支架初撑力4098kN/架，工作阻力6708kN/架。快速推进工作面的矿压特征在基岩变厚，推进速度加大的条件下，工作面初次来压步距增大为54.2m，来压动载系数2.14。工作面周期来压步距平均14

6、.6m，动载系数为1.58。来压期间，中部支架一般都达到额定支护阻力，体现了明显的板破断特征。出现顶板沿煤壁切顶现象，但台阶下沉一般在100mm以内，对工作面不构成明显威胁。工作面来压规律当工作面推进速度小于15循环/d时，初撑力平均为额定值的84%；工作阻力为额定值的81%。当推进速度快时，工作面压力减轻，工作阻力为额定值的69%。周期来压步距存在大小周期，小周期12m，大周期20m。工作面快速推进时表现为大周期，工作面台阶下沉减缓。20604面基岩比较厚，但平均28m厚的砂岩老顶夹有1~2煤线。因此分为下组16m厚和上组12m厚的2组关键层，双关键层的叠合运动，是构成工作面大小周期来

7、压现象的根本原因。推进速度和基石厚度对来压的影响1、顶板基岩沿全厚切落，基岩破断角较大，破断直接波及地表。来压期间有明显的“顶板台阶下沉”和动载现象。工作面覆岩基本上分冒落带和裂隙带“两带”。2、浅埋煤层工作面顶板一般为单一主关键层类型，老顶岩块不易形成稳定的砌体梁结构。基岩厚度比较大时，会出现两个关键层组，形成大小周期来压现象，其矿压显现特征介于浅埋煤层采场和普通采场之间。二、浅埋煤层上覆岩层运动特征3、基岩与载荷层厚