综采面推进速度与前方支承压力关系研究

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1、第9期山西焦煤科技NO．92010年9月ShanxiCokingCoalScience&TechnologySep．2010·试验研究·综采面推进速度与前方支承压力关系研究金成龙①，谌计强①，左鹏鹏②，张寿朋①，朱先博①(1、国投新集能源股份有限公司；2、神华宁夏煤业集团)摘要根据1782(3)综采面开采地质及技术为条件，在现场实测的基础上，分析了工作面在不同推进速度情况下工作面前方支承压力的分布规律和变化规律，并根据现场条件应用Flac3D对不同推进速度的破坏区及支承压力的分布规律、变化规律进行了模拟分析。现场生产

2、应根据其分布规律和变化规律，确定合理的推进速度，使工作面达到安全高产高效。关键词综采面；支承压力；推进速度；观测；数值模拟；分析’中图分类号：TD326文献标识码：B文章编号：1672—0652(2010)09—0040—031工作面概况工作面钻孔应力计布置平面图见图1，在回采期间对1782(3)工作面为东四采区13—1煤层综采工作工作面前方支承压力进行了观测。面，该工作面南部的1772(3)工作面已回采结束；其上部的l782(1)工作面已回采结束；西至1551(3)采空区；东部的1782(3)工作面已回采结束。工作

3、面标高一63O～一680m，走向长度为1120rn，倾向长度为161m，煤层厚度为2．18～4．7m，平均厚度为4m，煤层平均倾角7。。工作面预计收作线为距离西二回风煤下山7Om。预计可采储量为100．8万t。煤层顶板为2．1m厚的泥岩，局部发育13～2煤层。图1工作面钻孔应力计布置平面示意图底板为平均厚度为2．3m的泥岩。工作面内总体层理较稳定，局部有泥岩夹矸。煤层以块状为主，粉末3工作面前方支承压力观测与分析状次之。软分层厚度一般为0．5m左右。该面煤层为较好测定工作面前方支承压力并使3个测站呈单斜状，工作面内1

4、3—1煤层以块状暗煤为主，夹应力计所测的数据形成对比，特使工作面推过3个测亮镜煤条带。属半暗～半亮型煤。根据三维地震勘站应力计的过程中推进速度不同。工作面从距第一探资料及邻近采掘资料分析，块段内西段地质构造较测站100m处开始以3m／d左右的推进度匀速推复杂，东段地质构造较简单。1772(3)运输巷施工中进，直至推掉第一测站应力计(应力计A、B)；从距第揭露的7条断层落差均在0．5～2．5m。1782(3)运二测站10012el处开始以5m／d左右的推进度匀速推输巷揭露的Fa5和F18断层对施工影响较大。进，直至推掉

5、第二测站应力计(应力计C、D)；从距第2现场测试三测站100m处开始以8m／a左右的推进度匀速推为了获得回采期间工作面前方支承压力分布情进，直至推掉第3测站应力计(应力计E、F)。况，在机巷上帮和风巷下帮煤体内布置3个测站应力应力计应力的计算公式：计，应力计长度为10m，测站的间距为100rn(工作===ff(。一fo。)I面回采时，下一测站应力计基本不受工作面不同推进式中：速度的影响)，第一测站应力计距工作面120m，试验O'i一第i次观测数据对应的支承压力，MPa；①作者简介：金成龙男1976年出生2007年毕业

6、于中央广播电视大学助理1：程师淮南2320012010年第9期金成龙等：综采面推进速度与前方支承压力关系研究c一每个应力计出厂时的系数，MPa／Hz。；处达到峰值。厂l一第i次观测的数据，Hz；2)分析应力计A、C、E与应力计B、D、F的峰值～初始值，Hz。可知，当工作面推进速度相同时，风巷下帮工作面前文献[2]、E3]对工作面回采时巷道深部围岩位移方支承压力比机巷上帮工作面前方支承压力大，峰值规律、围岩表面位移规律及综放采场支承压力分布规处前者比后者大2～3MPa，这主要是因为该面上部律进行了试验研究。工作面已回采

7、结束，该处煤体除了受本工作面回采的在回采期间对试验工作面前方支承压力进行观影响，还受上部工作面回采后残余支承压力的影响。测，将现场收集的数据进行了处理(除去异常数据，出3)在距工作面前方95m处，工作面前方支承压现异常数据可能的原因：打应力计孑L时，由于施工原力就开始受工作面回采的影响。推进速度不同时，支因使孑L底偏向工作面，采煤机割煤时割到应力计端承压力快速升高和降低的范围不同。随推进速度的部，使应力突然增大，从而使数据异常不可用)，经整增加，支承压力快速升高和降低的范围逐渐靠近工理分析可得工作面前方支承压力沿走向

8、的分布规律作面。和变化规律，结果见图2，图3。由上述分析可以看出：推进速度不同时，工作面前方支承压力峰值和位置亦不同；推进速度相同时，工作面前方支承压力峰值位置基本相同，但峰值大小日皇、不同，风巷下帮工作面前方支承压力高于机巷上帮工出作面前方支承压力。随着工作面推进速度的增加，工憾作面前方支承压力峰值位置向工作面煤壁靠近，峰值应力增大。工作面推