回采工作面受超前矿压影响下顶板的控制与管理

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1、回采工作面受超前矿压影响下顶板的控制与管理：针对顾北矿1232（3）采煤工作面的上、下风巷和回采工作面受采动影响情况，对三条巷道的矿压显现进行了现场测试。分析了回采工作面上、下风巷内单体支柱工作阻力及巷道围岩变形等变化规律，提出了受采动影响巷道的支护措施，合理的控制了巷道围岩变形，保证采煤工作面的安全回采。　　关键词：工作阻力；巷道围岩变形；分布规律；支护措施　　：TD355：B：1009-9166（2011）0017(C)-0223-02　　　　一、工作面概况　　顾北1232（3）工作面为本矿首

2、采面，位于北一13—1采区，工作面长240m，可采走向长1610m，煤厚平均3.5m，倾角5°，工作面南部伪顶常为炭质泥岩或泥岩，北部伪顶缺失；直接顶在工作面南部为复合顶，由泥岩、砂质泥岩及1—2层煤线组成，北部以粉细砂岩为主，靠近切眼直接顶以泥岩为主；老顶为中细砂岩。工作面与顾桥矿1111（3）工作面相邻，且仅相距55m，顾桥矿1111（3）工作面早于本面回采，且超前本面250m左右，使本面下顺槽及下端头始终处于受动压影响范围内。给我矿1232（3）工作面下顺槽顶板支护工作带来极大困难，为此，我

3、们对下顺槽进行了矿压观测及研究，并采取了相应措施，有效加强了顶板支护，确保了工作面的安全顺利回采。　　二、工作面及上、下端头矿压观测情况并对工作面受顾桥矿工作面影响做出推断　　（一）测点布置及测量方法　　顶底板及两帮移近基点位于切眼煤壁前方12米处开始，每隔4左右米布置一对十字测点，共在下顺槽设20个测点，观测距离为112米，分为四个观测区域。每天安排专业人员，将观测的记录结果及时分析、整理。　　（二）测量仪器　　对上、下出口超前支护段单体压力进行监测，上下出口各安设3块KBY—60型矿用数字压力

4、计，及时掌握顶板压力情况，对初撑力低于7MPa的要及时补液加压。在工作面布置了五组矿压观测点，每组有两块KBJ—60—Ⅲ—1型矿用数字压力表组成，分别安装在相邻的两架立柱上，用以观测前后立柱压力。对工作面顶板压力进行监控，并按设专人定期对其进行分析，以掌握工作面矿山压力规律。　　（三）数据分析　　1、工作面矿压显现特征　　经过回采实践看出：工作面液压支架顶梁的载荷总体上是前柱大于后柱。液压支架整架受力最大达到额定初撑力的110%，表现为工作面中部的支架受力较大于工作面上部和下部的支架受力；液压支架

5、不管是前柱压力，还是后柱压力都普遍远小于支架理论额定初撑力。　　工作面上、中、下段初次来压时间不一致，来压步距也不相同，初次来压步距为18.2—23.5m，工作面下部推进较快，再加上受顾桥矿采动影响，所以工作面下部支架首先来压，然后向工作面上端进行。周期来压步距在11m左右。上下出口支承压力峰值在煤壁前方10.4m左右，最大压力为19Mpa。故而要有针对性地做好超前支护工作，以确保安全生产。　　2、超前支护支柱阻力分析　　两巷均为锚索X支护，且超前支护合理。工作面回采过程中，存在着推进速度慢及地质

6、构造等方面影响，使工作面前方巷道矿压显现和应力分布受到不同程度的影响。（如图）　　（1）由以上各点分析出，采动对工作面前方19米范围内为采动影响剧烈区，巷道顶底和两帮移近速度增大较快；工作面前方41范围内为采动影响明显区，以后逐渐减弱。　　（2）工作面前方超前支护支撑压力峰值在12—29m，峰值点位置在工作面前方约19m。　　因此，应在工作面前方41m左右范围内加强超前支护，单体支柱要有足够的初撑力。　　3、顾桥矿1111（3）工作面回采对1232（3）运顺影响程度及范围预测　　目前采场围岩支承压

7、力分布规律研究方法有数值模拟计算、相似材料模拟试验及现场实测分析等方法，由于数值模拟计算需要确定计算几何模型、边界约束条件及相关的力学参数，而采场顶板岩性实际上相变较大，这就给相关力学参数的选取带来了相当大的难度，因此多数情况下数值模似计算结果与实际情况有较大出入。如安徽理工大曾用FLAC数值模拟软件对谢桥矿1221（3）综采面采场围岩支承压力分布进行分析研究。谢桥矿1221（3）综采面长180m，煤厚4.0—5.2m，煤层倾角130—150，煤层直接顶为灰—深灰色泥岩，厚3.32m，老顶为灰色砂

8、质泥岩，采深平均为520m。数值模拟结果为，工作面侧向支承压力影响范围为3—29m，支承压力峰值位置距煤壁边缘13m，应力集中系数最大为2.4m。然而实际上淮南矿区13—1煤层工作面回采后侧向支承压力影响范围远大于30m，如张集矿1222（3）综采面轨顺与13—1煤层回风巷中间有一条长230m的联巷，1222（3）工作面采过联巷后，联巷距轨顺近80m范围内均有不同程度的破坏，其中破坏严重区段为距轨顺大约30m区域，这说明1222（3）工作面侧向支承压力分布范围超过80m，其中支承压