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《彭庄煤矿首采工作面顶板初次来压的安全防范措施》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、1简介1.1矿井概况彭庄煤矿隶属于山东鲁能荷泽煤电开发有限公司，行政区划属荷泽市绑城县管辖；彭庄井田属巨野矿区梁宝寺煤田的一部分，矿井于2004年5月1口正式开工建设，年设计生产能力0.45Mt/a,2006年8月28口第一个综采工作面1301面实现联合试运转。1.2地质特征本井田位于巨野向斜的东部、汶泗向斜及嘉祥地垒西部，水文地质类型为裂隙岩溶类中等偏复杂型，正常涌水量420m3/h,瓦斯含量和成分最高分别为0.004cm3/g.燃和0.27%,属低瓦斯矿井。本区含煤地层为下二迭统山西组和上石炭统太原组，其中主采3下煤层为气煤，结构简单，无夹肝。1.3工作面特征1301工作面倾向长1
2、50米，走向长1650米，切眼上端头标高为-565.32米；煤层厚度变化较大，全面煤厚加权平均2.3米；煤层倾角在8〜11°之间，煤层普氏硬度系数f=1.8o2工作面参数计算2.1所需支护强度计算：2.1.1单位面积顶板压力：P=MXRXNX9.8/(K-1)=3.2*2.5*1.8*9.8/(1.5-1)=282.3(KN)式中：P—顶板压力最大采高，取3.2mR—煤层顶板岩石容重,取2.5t/m3K—顶板岩石碎胀系数，取1.5N—考虑老顶周期来压不均衡的安全系数，取1.82.1.2支护密度(强度)F=P・S=282.3*4.64*1.5=1964.8(KN)2.1.3安全系数(n)
3、N=Q/F=4000/1964.8=2.04>2式中：Q：支架额定工作阻力S：每台支架支护面积(S二支架中心距*最大控顶距)2.2支护设备选择根据以上计算结果，结合煤层采高，1301综采面选用：ZY4000/15/32型掩护式液压支架;上下两端头各配置ZYG4000/15/32型过渡支架，符合本工作面支护要求；采空区处理方式为全部垮落法。3工作面安全隐患及防治措施3.1矿压隐患山于1301工作面是首采面，矿压观测资料不充分，工作面直接顶和老顶的片度比较大，岩性为砂岩、较硬，节理、裂隙不发育，预计直接顶与老顶初次跨落步距较大，相应的来压强度也将非常剧烈，甚至有可能诱发局部冲击地压显现。为
4、防患于未然，我们采取了如下措施进行压力控制：3.1.1聘请山东科技大学的矿压专家和教授进行矿压观测，购置了先进的工作面矿压监测设备，定期对工作面各类参数进行监测：顶板移近量用KY-82顶板动态仪法进行观测；活柱缩量用米尺量取；支架工作阻力用圆图自记仪连续观测。3.1.2起采伊始便进行调面，使工作面下顺槽相对上顺槽超前推进15米左右，这样可以使压力自下而上逐步释放，顶板自下而上第次垮落，避免压力的过度集中，缓解了工作面支架的压力，减少了顶板大面积垮落对支架的冲击。3.1.3震动炮卸压3.1.3.1工作面老塘卸压1301工作面上下顺槽及切眼均沿煤层顶板掘进，均采用锚杆配合锚索支护方式，矩形
5、断面，在工作面布置过程中，顶板完整性较好，压力显现不明显。为破坏顶板的完整性，增加顶板裂隙度，我们在工作面起采以前，便在切眼内沿起采线顶板布置了一组炮眼，炮眼向老塘倾斜750,眼深7m,间距5m,每孔装药长度不超过3.5m,每孔装药量2Kg,对起采线以外顶板进行提前震动，以期顶板出现裂隙。在工作面试生产推进过程中，也进行震动炮卸压（强制放顶）。每推进8米左右，便在老塘侧切顶线附近同样进行打眼放震动炮。3.1.3.2上下顺槽卸压在工作面开采之前，根据山东科技大学专家提供资料我们对工作面上顺槽下帮、下顺槽上帮矿压集中区域进行卸压爆破。钻孔直径42mm,钻孔深度7m,间距5m,钻孔方向为沿煤
6、层倾角上仰15°,炮眼单排布置，距煤层顶板0.3m,每孔装药长度不超过3.5m,每孔装药量2.3Kg,封泥长度3.5m,反向装药。3个炮眼为一组，一组孔爆破。炸药采用矿用乳胶炸药，雷管采用同段位毫秒延期电雷管。通过采取上述措施，顶板压力得到了有效的控制和提前释放，避免了压力的集中。当工作面推进至25米左右时，直接顶板开始出现局部片落，顶板整体缓慢下沉，然后逐渐片落面积增加,顶板响声增大、支架工作阻力逐渐变大，到40米左右，直接顶初次垮落基本结束，但老顶还没有断裂，然后每隔5米左右直接顶周期垮落一次，当推进至65米时，老顶开始断裂，老顶初次来压来临，但来压不是很明显、强度不大，对工作面未
7、造成较大影响（客观因素是：直接顶厚度为采高的4倍左右，直接顶垮落几乎已充满采空区，起到了--定支撑作用，导致老顶的断裂及初次来压推迟，强度也大大降低）。3.2水灾隐患根据地质资料揭示，威胁1301采面的含水层是3下煤层顶板含水层，该含水层上距3下煤层25m,含水层厚度26m左右，为顶板砂岩裂隙水，该含水层含水较丰富，预计涌水量达到200m3/h以上，含水层漏水点分布不均一，漏水点多分布在断层附近及裂隙发育地段，裂隙角度70〜900之间。经计13
