煤矿围岩控制与检测-采场顶板控制及监测-设计实例

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1、《采场顶板控制及监测》—控顶设计实例采场顶板控制及监测—控顶设计实例某矿2-2煤层高产高效工作面控顶设计采场顶板控制及监测—控顶设计实例2-2煤层煤系岩层与矿压观测资料2-2煤层为近水平厚煤层，煤质好，埋存浅，而且稳定。为掌握2-2煤层顶板活动规律，寻求合理的控顶方法，现场与有关单位对C202普采工作面、20601综采工作面以及20604高产高效工作面进行了矿压观测。C202工作面埋深平均65m，煤层平均厚度3.8m，煤系典型地层见表1-1，有伪顶。工作面长度102m，采高2.2m。爆破落煤，日进1.2m。采用HZWA摩擦支柱配合HDJ

2、A-1200铰接顶梁支护顶板。排距1.2m，柱距0.6m。最小控顶距3.6m，最大控顶距4.8m。应用全部垮落法管理顶板。直接顶初次垮落步距17m，老顶初次来压步距24m。工作面推进143.6m才开始进行矿压观测，自1990年3月14日至4月30日，历时48天，经历6次老顶周期来压，来压步距6m～9.6m。来压时支柱最大载荷达到450KN/根，顶板台阶下沉量达350～600mm。表1-1C202工作面煤系典型地层层序岩性厚度（m）1风积砂，砾石，风化层25.021-2煤层火烧区7.43泥岩，岩质泥岩，煤线1.14较松散块状粉砂岩14.8

3、5煤线0.16粉–中粒砂岩4.27砂质泥岩4.58粉砂岩2.49砂质泥岩0.310细砂岩1.511砂质泥岩，泥岩，煤线4.4122-2煤层4.013砂质泥岩1.8采场顶板控制及监测—控顶设计实例20601工作面煤系岩层与矿压观测资料20601综采工作面埋深80～120m(一般在95m左右)，煤层平均厚度4.28m，煤系典型地层见表1-2。工作面长度220m，采高4.0m。工作面装备有美国6LS－03滚筒采煤机，英国LX(2A)－2000/1000刮板输送机和德国WS1.7－210/450掩护式液压支架（顶梁长度4030mm,架宽1750

4、mm，额定初撑力4908KN/架，额定工作阻力6708KN/架）130架。自1995年8月至9月，进行了矿压观测，历经老顶初次来压及5次老顶周期来压。老顶初次来压步距35.4m,来压时工作面中部支架工作阻力最大达到7500KN/架，没有出现顶板台阶下沉。老顶周期来压步距8.8～14m，来压时工作面中部支架最大工作阻力达7300KN/架，没有出现顶板台阶下沉。支架初撑力在4730KN/架上下，约为额定初撑力的96%。表1-220601工作面煤系典型地层层序岩性厚度（m）1风积沙，含水层6.52粘土层，隔水层17.03粗砂砾岩，含水层14.

5、04砂岩风化层5.05粉砂岩层含1-2煤线30-456粉砂岩，砂质泥岩5.072-2煤层4.38砂质泥岩2.2采场顶板控制及监测—控顶设计实例20604工作面煤系岩层与矿压观测资料20604高产高效工作面埋深80～110m，煤厚4.5m，煤系典型地层见表1-3。工作面长度220m，采高4.3m。工作面装备有美国6LS－03滚筒采煤机（循序进尺0.8m）和德国WS1.7型掩护式液压支架（额定初撑力4908KN/架，额定工作阻力6708KN/架）130架。1999年2月8日投产，随即进行矿压观测，观测工作历经近五个月。直接顶初次垮落步距24

6、m。2月14日老顶初次来压，来压步距54.2m，来压时工作面中部支架工作阻力达6700KN/架，顶板台阶下沉量为25mm左右。2月16日至2月28日出现10次老顶周期来压，来压步距10.8～19.5m，来压时工作面中部支架最大工作阻力达7100KN/架，顶板台阶下沉量一般在100mm以内。支架初撑力当推进速度较慢（少于每天15个循环）时，平均为4446KN/架；当推进速度较快时，由于支架采用3秒钟自动升架，平均为2886KN/架。采场顶板控制及监测—控顶设计实例此外，据4至7月的连续记录数据分析，当工作面推进不正常（时停时采）时，支架循

7、环平均工作阻力为5453KN/架，来压时工作面中部大部分支架达到额定工作阻力，并出现微小台阶下沉；当工作面连续推进速度达20循环/d以上时，支架循环平均载荷为4674KN/架，来压时工作面中部仍有大量支架安全阀开启，支架最大载荷达7100KN/架，顶板存在100～200mm的台阶下沉。还有，在2月至7月1500m推进过程中，周期来压步距存在大小周期，小周期9－14m，大周期17～24m，工作面连续快速推进时周期来压步距增大，一般在20m左右。表1-320604工作面煤系典型地层层序岩性厚度(m)1粉细砂岩6.32亚粘土，沙土层32.83

8、沙砾石层，含水层18.14粉砂岩，细砂岩5.45粉砂岩，下含1-1煤层2.66粉砂岩夹细粒砂岩8.071-2煤层0.458中细粒砂岩，岩性稳定28.29砂岩及砂质泥岩4.0102-2煤层4.511泥岩，粉砂