浅埋厚煤层回撤巷道矿压显现规律研究.pdf

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1、28能源技术与管理2012年第5期doi：10．3969／j．issn．1672—9943．2012．05．011浅埋厚煤层回撤巷道矿压显现规律研究刘润，刘海双(神华集团神东煤炭集团万利一矿，内蒙古鄂尔多斯017000)[摘要]实现末采期间工作面开采和回撤的安全性、空间性、可操作性，提高综采工作面回撤速度，是矿井实现安全高效生产的关键。通过对神东煤炭集团万利一矿42202综采工作面末采和回撤期间回撤巷道矿压显现和垛式支架阻力的观测及分析，得到了巷道围岩变形破坏、支架压力分布等矿压显现特征，为进一步优化回撤通道支护参数提供了实践和理论依据。[

2、关键词]浅埋煤层；回撤巷道；矿压显现[中图分类号]TD323[文献标识码]B[文章编号]1672-9943(2012)05028242202工作面位于42201工作面采空区西0引言侧，南邻42煤西辅运大巷，东、北面均为实煤体。实现末采期间工作面开采和回撤的安全性、工作面长300m，推进长度1966rn。工作面选空间性、可操作性，提高综采工作面回撤速度，是用ZY8600／24—50D掩护式液压支架，支架初撑力矿井实现安全高效生产的关键[。神东矿区一般6413kN，工作阻力6800kN，支架中心距1．75m，采用两条巷道回撤工作面，即在停采线位

3、置预先移架步距0．865m。主辅回撤通道间隔40m，每隔布置主回撤通道，在其之外20～40m的地方掘进40m布置联络巷。主回撤通道宽5．2m，高4．2m；辅回撤通道，根据工作面长度，在主、辅回撤通道辅回撤通道宽5．0m，高3．8m，均采用“螺纹钢锚之间每相距40—60m布置联络巷道，为工作面设杆+锚索+钢筋钢带+铅丝网”联合支护方式。备回撤提前预留回撤空间，同时也可以实现多头回撤通道布置及支护方式如图1所示。在主回撤同时作业，达到快速回撤的目的_2_3]。由于回撤巷通道和联络巷中布置工作阻力18000kN的道断面大，且相距较近，末采期间在工

4、作面超前支ZZ18000／2．55／50垛式液压支架。承压力影响下，回撤巷道内矿压显现强烈，容易发绞车硐室n42202胶运顺槽生巷道顶板下沉、煤壁片帮、甚至回撤巷道内支架被压死，造成冒顶事故[]。因此，对工作面末采期间回撤通道矿压显现及其稳定性的研究一直是煤矿关注的重点。通过现场观测，对神东煤炭集团万利一矿浅埋煤层大采高工作面末采回撤期间回撤巷道矿压显现规律进行了总结和分析，为类似开采条件的矿井提供了借鉴。1工程概况神东煤炭集团万利一矿42202工作面回采的42煤厚2．9～5．0m，平均4．6m，倾角3~-7。，平均50o42煤层上覆基岩厚

5、77155m，松散层厚5m。煤层直接顶为泥质粉砂岩，厚度0．8～1．9m；老顶为粉砂岩和细砂岩，厚度10．1—16．4m；直接底为粉砂岩，厚度0～2．2m；老底为细砂岩和粉砂岩，]口[二[二厚度5．18～14．1m。图1回撤通道布置及支护方式示意图2012年第5期刘润，等浅埋厚煤层回撤巷道矿压显现规律研究29一阶段，主回撤通道顶板下沉速度为125mm／d，2末采期间回撤通道矿压显现特征而联巷顶板下沉速度在150mm／d以上。由于采用2．1回撤巷道变形破坏特征的ZZ18000／2．55／50垛式支架行程较大，没有发生2．1．1回撤巷道煤壁片帮

6、支架被压死的现象。煤壁片帮是工作面采动矿压显现的一种典型工作面停采后，设备回撤期间，主回撤通道和表现形式。观测开始时，由于42202工作面距离回联巷内顶板下沉速度一般在50mm／d以下，顶板撤通道较远，回撤通道受工作面超前支承压力影下沉速度大幅减小。一方面是因为回撤通道围岩响较小，片帮深度一般在0．1～0_3m之间，但片帮压力已基本稳定，主要以静载荷作用为主；另一方块度较大，高度0．5～1．5m，长度最大4．0m左右，面经历了前面两个阶段顶板的剧烈下沉，对上覆其中一段片帮长度达15m。这主要是因为42202岩层载荷起到了有效的卸载作用；另外

7、在回撤前工作面回采的42煤脆性较大，能够承受的变形较对顶板和两帮的补强支护也增加了整个回撤通道小所致。片帮主要发生在受采动影响较大的主回支护体的刚度和强度。撤通道正帮。2．2回撤巷道内液压支架工作阻力特征随工作面靠近，回撤通道受工作面超前支承末采阶段、主回撤通道内支架和联络巷口支压力影响逐渐增强，片帮范围和块度逐渐增大。当架工作阻力变化曲线如图2所示。工作面距离回撤巷道小于20m时，最大片帮长度19O()o为2．0—5．0m，而片帮深度增加到0．5～0．8m。联络l80ooz17Ooo巷片帮较主回撤通道更严重，距通道5m时，联络16000巷

8、顶板出现响声，单体液压支柱被压弯，部分帮锚理l50o0杆托盘崩落脱出，大块度片帮煤体埋压垛式支架。似140HD0设备回撤过程中，由于对主辅回撤巷道和联13o(K】络巷顶板及两帮采