浅埋控顶设计.ppt

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1、某矿2-2煤层高产高效工作面控顶设计在分析2-2煤层的顶底板赋存条件及对该煤层普采、综采和高产高效工作面矿压观测资料的基础上，进行了2-2煤层高产高效工作面的控顶设计。主要内容包括：确定煤层顶板的分层情况、垮落带的高度、有关支护和顶板运动参数；根据防漏、防压、防推等顶板事故的要求，确定工作面的支架架型、支架的工作阻力与初撑力、以及支架高度等支护参数；对工作面初放阶段的顶板控制进行设计。控顶设计概述1.2-2煤层煤系岩层与矿压观测资料2-2煤层为近水平厚煤层，煤质好，埋存浅，赋存稳定。C202普采工作面矿压观测工作面埋深平均65m，煤厚平均3.8m，煤系典型地层见表1，有伪顶。工作面长度10

2、2m，采高2.2m。爆破落煤，日进1.2m。采用HZWA摩擦支柱配合HDJA-1200铰接顶梁支护顶板，排距1.2m、柱距0.6m。最小控顶距3.6m、最大控顶距4.8m。应用全部垮落法管理顶板。直接顶初次垮落步距17m，老顶初次来压步距24m。表1C202工作面煤系典型地层层序岩性厚度（m）1风积砂，砾石，风化层25.021-2煤层火烧区7.43泥岩，岩质泥岩，煤线1.14较松散块状粉砂岩14.85煤线0.16粉–中粒砂岩4.27砂质泥岩4.58粉砂岩2.49砂质泥岩0.310细砂岩1.511砂质泥岩，泥岩，煤线4.4122-2煤层4.013砂质泥岩1.8矿压观测开始时工作面已推进143

3、.6m，自1990年3月14日至4月30日，历时48天，观测到6次老顶周期来压，来压步距6～9.6m。来压时支柱最大载荷达450kN/根，顶板台阶下沉量350～600mm。20601综采工作面矿压观测工作面埋深80～120m（一般在95m左右），煤厚平均4.28m，煤系典型地层见表2。工作面长度220m，采高4m。工作面装备美国6LS-03滚筒采煤机，英国LX(2A)—2000/1000刮板输送机和德国WS1.7—210/450掩护式液压支架（顶梁长度4030mm，架宽1750mm，额定初撑力4908kN/架，额定工作阻力6708kN/架）130架。表220601工作面煤系典型地层层序岩性

4、厚度（m）1风积沙，含水层6.52粘土层，隔水层17.03粗砂砾岩，含水层14.04砂岩风化层5.05粉砂岩层含1-2煤线30-456粉砂岩，砂质泥岩5.072-2煤层4.38砂质泥岩2.2矿压观测时间为1995年8月至9月，观测了老顶初次来压及5次老顶周期来压。老顶初次来压步距35.4m，来压时工作面中部支架工作阻力最大达7500kN/架，没有出现顶板台阶下沉。老顶周期来压步距8.8～14m，来压时工作面中部支架最大工作阻力达7300kN/架，没有出现顶板台阶下沉。支架初撑力在4730kN/架上下，约为额定初撑力的96%。20604高产高效工作面矿压观测工作面埋深80～110m，煤厚4.

5、5m，煤系典型地层见表3。工作面长度220m，采高4.3m。表320604面煤系典型地层层序岩性厚度(m)1粉细砂岩6.32亚粘土，沙土层32.83沙砾石层，含水层18.14粉砂岩，细砂岩5.45粉砂岩，下含1-1煤层2.66粉砂岩夹细粒砂岩8.071-2煤层0.458中细粒砂岩，岩性稳定28.29砂岩及砂质泥岩4.0102-2煤层4.511泥岩，粉砂岩工作面装备美国6LS-03滚筒采煤机（循环进尺0.8m）和德国WS1.7型掩护式液压支架(额定初撑力4908kN/架，额定工作阻力6708kN/架)130架。1999年2月8日投产后随即进行矿压观测，观测工作历经近5个月时间。直接顶初次垮落

6、步距24m。2月14日老顶初次来压，来压步距54.2m，来压时工作面中部支架工作阻力达6700kN/架，顶板台阶下沉量为25mm左右。2月16日至2月28日出现10次老顶周期来压，来压步距10.8～19.5m，来压时工作面中部支架最大工作阻力达7100kN/架，顶板台阶下沉量一般在100mm以内。支架初撑力当推进速度较慢(少于每天15个循环)时，平均为4446kN/架；当推进速度较快时，由于支架采用3秒种自动升架，平均为2886kN/架。据4月至7月的连续记录数据分析工作面推进不正常(时停时采)时，支架循环平均工作阻力为5453kN/架，来压时工作面中部大部分支架达到额定工作阻力，并出现微

7、小台阶下沉；工作面连续推进速度达20循环/d以上时，支架循环平均载荷为4647kN/架，来压时工作面中部仍有大量支架安全阀开启，支架最大载荷达7100kN/架，顶板存在100～200mm的台阶下沉。在2月至7月1500m的推进过程中，周期来压步距存在大小周期，小周期9～14m，大周期17～24m，工作面连续快速推进周期来压步距增大，一般在20m左右。2-2煤层采动后，顶板岩层活动很快就会反映到地表；而且老顶岩层在其断裂、