单体支柱工作面合理支护密度的确定

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1、!""!年#月矿业安全与环保第!$卷第%期单体支柱工作面合理支护密度的确定沈宇红，杨兴专，吕茂尧.盘江煤电.集团/公司山脚树矿，贵州盘县--%--%/!"#通过对采煤工作面矿压观测结果的分析，得出顶板来压及矿压显现规律，从而合理地确定单体支柱的支护密度。$%&’回采工作面；支护密度；矿压观测；顶板下沉量；单产()*+,’&’%!#-./01’(-23,’)""*+,,$-.!""!/"%+""-0+"!由于回采工作面时有发生漏冒顶事故及切顶现断层落差较大，且伴生有小断层及节理的出现，对回象，究其原因，多是因为支护能力不够，支柱初

2、撑采工作有一定的影响。工作面走向长%,"2，倾斜长力达不到规定要求所致。为此在实际工作中就出现)-"2，采煤方法为走向长壁后退式回采，全部垮落盲目增加支护密度，使回采工作面空间狭窄，增加法管理顶板67+!""型机组割煤，879+#%"!!!"型工人劳动强度、降低单产。有时凭经验来确定柱距、刮板机运输，工作面支护采用’:+!-型单体液压支排距，也使支护密度有时过大或过小，为此，山脚树柱支护，一梁二柱，错梁齐柱式布置，柱距"30"2，排矿通过矿压观测手段来确定单体柱工作面支护密度距"3#"2，“四、六排”控顶，最大控顶距-2，最小控

3、及其参数。顶距%3*"2，顶梁上加大板式刹杆接顶。现就)))0*回采工作面为例进行阐述。"9:;<=>!45678为了全面了解和掌握工作面的矿压显现规律，)))0*回采工作面位于1)%0"2标高与1),""2在该工作面进行了“三量”观测。由于工作面上下推标高之间，与地表垂深-!"2，煤层平均厚度!3,2，进速度不一样，为了搞清采面上、中、下部的来压规煤层倾角)"4。律，布置三个观测区，每个观测区设两条测线。支柱该工作面无伪顶，直接顶为粉砂岩夹菱铁质条载荷用三用测力计测定，顶板下沉量、活柱缩量用钢带，老顶为粉砂岩含泥质，老底为灰色

4、粉砂岩无层圈尺量取，测工为%班作业，间隔!;测)次数据。理，见图)。#;

5、理。其中支柱载荷、活柱缩量、顶板下沉量分别为控顶区内支柱的平均载荷、活柱平均缩量及顶板平均下沉量。不难看出：当工作面推进到第!"观测排时，即IJKL’!"")+)!+)0距切眼)-2处，支柱载荷及活柱缩量、顶板下沉量5MNOP沈宇红.)$##+），男，毕业于贵州工学院采矿系，现任盘江煤电.集团/公司山脚树矿副总工程师。同时出现了峰值。此时认为是老顶初次来压，来压·-0·!""!年#月矿业安全与环保第!$卷第%期步距为&’(，当采面推进到!)观测排时，距工眼式中%——周期来压步距，平均取’*!(；&$*)+!"*,(处，支柱载荷及

6、活柱缩量，顶板下沉!"1——来压时控顶排内顶板下沉量，取!#"(；量又出现了峰值，确认为第一次周期来压，来压步):——最大控顶距’(。距为’*&(。直接顶厚度：!!/（’0#1）!（$10&）/’*’%(。-!.第二观测区和第三观测区分析-!.合理支护密度第二观测区和第三观测区的分析方法与上述第"求采场支柱实际支护能力一观测区相同，不再赘述，只把结果写出来。支柱下缩量：第二观测区初次来压步距为平均&%*’(，第一!/!"90!/!#&((次周期来压步距为’*%(。式中!"9——要求控制的顶板下沉量取%’"((；第二观测区初次来压

7、步距为平均&,*,(。!——支柱实际平均辅助性压缩。第一次周期来压步距为’*&(。支柱的工作系数：将三个观测区的结果综合起来得如下结果：$;/"*$,工作初次来压步距为&,*%(采场支柱的实际支撑力：工作面周期来压步距为’*!(+9/$<·$=·+

8、10&）#建立岩梁位态方程，求出(9式中!!——直接顶厚度，(；直接顶给支柱的作用力："——采高，!*,(；,/!·+/&&’45!(!!!#1——光顶岩梁在触矸处的沉降值，(；$1——岩石膨胀系数，取&*,。当前支柱缩量为!#&((。该采面实测参数：当前支柱工