回采工作面矿压研究和顶板管理.doc

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1、回采工作面矿压研究和顶板管理摘要：本文从工作面顶板岩层的性质，回采工作面矿山压力分析，影响回采工作面压力的主要因素等方面介绍了矿山压力等特征、规律和处理方法。关键词：初次放顶；矿山压力；顶板管理；老顶来压矿山压力：是由于煤炭开采活动的影响，在巷道碉室、采场周围岩体中所引起的力叫矿山压力。为了合理、安全地进行采矿工作，就必须控制矿山压力、掌握矿山压力的特性和运用规律，下面我将矿山压力的特征和规律加以阐述。一、工作面顶、底板岩性的分析1.伪顶紧贴煤层之上，极易垮落的较薄岩层，它由软弱岩层组成，厚度小于0.5m,且随

2、采煤而垮落，有时煤层无伪顶。2.直接顶位于伪顶或煤层之上的一层或若干层岩层，它由泥页岩、页岩、砂质页岩等不稳定岩层组成，随回柱放顶而自行垮落。3.老顶位于直接顶之上的岩层，由砂岩、石灰岩、砂砾岩等坚硬岩石组成，其厚度大于2.0m,岩石单向抗压强度大于60—80Pa,节理裂隙不发育，自然分层厚度比较大，整体性较强，无支撑时能悬露较大面积。1.直接底直接位于煤层下面的岩层。当它为坚硬的岩石时，可作为采场支柱的良好底座，如为泥质页岩等松软岩层时，采面支柱必须穿柱鞋。在开采急倾斜煤层时，直接底还能出现沿倾斜出现滑动的现

3、象。二、回采工作面矿山压力分析及顶板管理1.初次放顶与直接顶初次垮落回采工作面从开切眼开始回采，推进到作业规程的设计要求距离时，工作面进行第一次回柱放顶的工序。直接顶开始大面积垮落叫初次放顶，初次放顶时工作面自开切眼推进的距离叫初次放顶距，一般为10m左右。初次放顶时，工作面必须严格按设计要求，支柱齐全，质量合格，技术人员必须提出专门的回采工作面初次放顶的技术要求，同时工作沿放顶线打密集支柱或架设木抬棚，加固或增加工作面支柱的稳定性，对坚硬不易垮落的顶板（如上、下端头处顶板）沿工作面隔一定距离增设特殊支护（木垛

4、），必要时可打眼放炮，使直接顶强制垮落，放顶时本着自下而上，自里向外的原则逐根回柱，回柱时必须将支柱拉倒回收，为保持煤壁完整性使之具有良好的支撑作用，采取小进度多循环作业的方式，加快工作面推进速度。为防止煤壁处顶板下沉以及采空区顶板垮落时向工作面的推力，煤壁与采空区一侧支柱均可加打俄柱，或沿工作面隔一定距离增设“钢支护顶板。工作面初次放顶及直接顶初次垮落后，老顶处于悬露状态，且随着工作面继续推进，老顶悬露面积亦逐渐加大。1.老顶断裂与工作面来压老顶岩层悬露时，可近似地视其为四周一定支承条件下的“板”。随着工作面

5、的推进，悬露“板”的垮距逐渐加大,当老顶岩层达到极限垮距时，按照“板”理论老顶岩层发生初次断裂。老顶断裂前，煤壁内的支承压力达到最大，此强大的支承压力能使直接顶及煤壁形成剪切破坏，老顶断裂失稳导致工作面顶板急剧下沉，工作面支柱呈现受力普遍加大现象，此即称为老顶初次来压，我国现有的生产工作面中，初次来压步距为10—30m的约占54%,30—55m约占37.5%,其余大于55m老顶的初次来压比较剧烈，来压时工作面顶板下沉速度急剧增加。初次来压一般要持续2-3天。随着回采工作面推进，老顶在初次断裂以后，裂隙带岩层形成

6、的结构将始终经历“稳定-失稳-再稳定”的变化，这种变化将呈现周而复始的过程，结构的失稳导致工作面顶板来压，由于这种来压时随着工作面的推进呈周期性出现，因此称为周期来压，周期来压的主要表现形式为顶板下沉速度急剧增加，顶板下沉量变大，支柱所受载荷普遍增加，有时还可能引起煤壁片帮，支柱折损，顶板发生台阶下沉等现象,与初次来压步距相比，周期来压步距相当于它的1/2.45O三、影响回采工作面矿山压力的主要因素釆煤工作面的压力与下面几点有关：1.采高与控顶距采高愈小，顶板下沉量愈小，支承压力机支柱载荷也小,所以就比较稳定，

7、反之就大，控顶距越大，顶板悬露大，支承压力及支柱载荷也就大。2.工作面循环进度加快工作面的进度，缩小每循环的时间间隔会减少顶板的下沉量，改变工作面的压力。3.开采深度和煤层倾角对矿山压力影响开采深度增加，煤层煤壁的支撑压力变大，导致煤壁片帮，煤突出，使工作面支柱压力增加，倾角变大，冒落的歼石沿底板滑移易出事故。四、结束语以上是从理论和实际的角度对煤矿回采工作面的矿山压力分析，影响工作面矿山压力的因素做了论述，具体地介绍了目前较适用的顶板管理方法，希望煤炭行业的同行根据自己的实际情况，抓好采煤工作面的初次放顶和老

8、顶来压管理，做好采煤工作面的质量标准化工作，以确保企业安全生产，杜绝事故的发生。