采场坚硬顶板弱化条件下矿压显现规律研究

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1、第10卷第4期华北科技学院学报2013年10月采场坚硬顶板弱化条件下矿压显现规律研究①滕盛伟②沈孟飞(1．神华集团寸草塔二矿，内蒙古鄂尔多斯719315；2．安徽理工大学能源与安全学院，安徽淮南232001)摘要：以新集二矿210108综采工作面为研究对象，制定了坚硬顶板爆破弱化条件下的矿压观测方案。通过对现场实测数据的整理分析，对工作面矿压显现特征、顶板活动规律和超前支承压力分布规律进行了研究，并对初次来压和周期来压期间支架载荷变化进行了系统的分析，掌握了坚硬顶板弱化条件下的矿压显现规律，为工作面安全开采提供依据。关键词：采场；坚硬顶板；矿压显现；初撑力；工作阻力中图分类

2、号：TD323文献标识码：A文章编号：1672—7169(2013)04—0012—05坚硬顶板是指厚度较大，强度较高(单轴抗石坚固性系数f=13．8，属坚硬顶板。根据顶板赋压强度>80MPa)，完整性(整体性)较好的煤层存状况，对工作面切眼顶板进行爆破弱化处理。顶板岩层¨J。此种顶板由于其抵抗破坏的极限工作面推进至5．2m时，沿工作面倾向方向在切强度很大，煤层开采后可大面积悬露而不冒落，给眼顶板单排分2组布置5个炮孔，进行切眼内强采场的安全生产带来极大的威胁]。新集二制放顶施工。矿210108工作面顶板属于坚硬难冒顶板，单向抗2矿压观测方法及内容压强度可达140MPa，现

3、场通过深孔爆破弱化技术2．1工作面液压支架载荷观测处理煤层坚硬顶板。研究该条件下的工作面矿压支架载荷观测采用山东科大中天电子有限公显现特征对指导现场安全生产具有重要意义。研司生产的煤矿矿压观测数据处理分析系统进行监究结论可为新集矿区1号煤层开采提供支架选型控。沿工作面倾斜方向分别布置上、中、下3个测和顶板控制的参考依据，同时，对厚层坚硬顶板管站，上部测站分别在97、87和77液压支架上设理也有一定的借鉴意义。置测点，中部测站分别在67、57、47和37液压l工作面概况支架上设置测点，下部测站分别在27、17、7液210108综采工作面为1煤首采工作面，该工压支架上设置测点，

4、将观测表与液压支架前、后作面布置在2101采区东翼1煤层中，采面沿煤柱相连，对前、后柱进行压力监测。测点布置如层布置有机巷、风巷、切眼三条基本巷道。该工作图2所示。面倾斜长为148m，可采走向长为565m，煤层平2．2宏观统计均厚度为4．5m，煤层平均倾角为8。，采用全部垮沿工作面倾斜方向每隔十架作为一个观测断落后退式综合机械化开采，风巷与机巷支护均采面，每天统计一次架前冒顶、煤壁片帮、支架受载用架棚支护，架棚上方铺设锚网。工作面位置图损坏、安全阀开启情况等。统计结果详细记录在如图1。现场矿压监测分析日报中。1煤结构较简单，可采范围内煤层厚度变化2．3工作面超前支承压力监测

5、不大，顶板岩性主要为巨厚层状砂岩或石英砂岩，通过运输顺槽、回风顺槽内单体液压支柱压少为泥岩，单向抗压强度平均为92．3MPa，最大力变化来说明工作面超前支承压力变化。现场将可达137．9MPa，单向抗拉强度平均7．82MPa，岩压力监测系统布置在工作面前方40m处。①收稿日期：2013—07～21②作者简介：滕盛伟(1987一)，男，辽宁大连人，大学毕业，神华煤炭集团神东分公司寸草塔二矿采掘技术员。12第4期滕盛伟，沈孟飞：采场坚硬顶板弱化条件下矿压显现规律研究2101采区轨道上山图1工作面位置图切眼图2工作面矿压观测测点布置示意图3矿压观测数据分析50架采空区直接顶未垮落

6、，18～27、5l一74架采空区垮落不充分，1～17架、75一94架采空区3．1直接顶的初次垮落冒落较充分、压实，76～94架煤壁片帮。13号中210108工作面自2012年12月6号开始回采，班，工作面推过风巷第二组超前深孔松动爆破点l3号早班，机巷采空区直接顶垮落，工作面28一13第10卷第4期华北科技学院学报2013年1O月系数在1．7左右。顶板活动对工作面的影响，确保安全回采。受工作面回采的影响，工作面煤壁前方15～4)210108工作面超前支承压力影响范围至30nl范围为超前微弱影响阶段，151TI范围内为超工作面前方50ITI左右，在工作面前方10in～前强烈影

7、响阶段，应力集中系数均值为1．8。根15in范围内，超前支承压力影响剧烈，两帮活动据对工作面两巷超前影响范围的分析，并考虑强度大。建议超前支护距离为30in，并且要加强150％的安全系数，工作面前方40in范围内应采巷道两帮的支护。取超前加强支护措施。参考文献：[1]周登辉，伍永平，解盘石．大倾角坚硬顶板深4结论与建议孔超前预爆破研究与应用[J]．西安科技大学1)新集二矿210108工作面实测直接顶初次学报，2009，29(5)：510—514垮落步距平均为23nl，老顶初次来压步距平均为[2]靳钟铭，徐林生．煤矿