浅埋深薄基岩近水平大采高加长综采工作面矿压显现实测研究.pdfVIP

浅埋深薄基岩近水平大采高加长综采工作面 矿压显现的实测研究 周海丰 (神华集团神东煤炭分公司哈拉沟煤矿) 摘要将浅埋深薄基岩近水平综采工作面在初采、正常回采、过空巷、末采等不同条件下 矿压数据，有选择地记录下来，利用MicrosoftExcel软件制成曲面图，将不同范围的数据采 用不同颜色区分开，通过颜色的变化，确定基本顶初次来压和周期来压步距，从而弄清顶板 来压规律。为大采高加长综采工作面顶板控制提供较为可靠的技术数据依据。 关键词矿山压力 浅埋深 薄基岩 周期来压顶板控制 0 引言 位于陕北和内蒙古南交汇处的神东矿区，目前及今后相当长一段时期内，各矿开采区域大部分集 中于埋深在120m以内的浅部。煤层赋存具有浅埋深、薄基岩、厚冲积砂覆盖，及煤层近水平致密坚 硬的特点。这些特点决定了其煤层在开采过程中矿压显现的特殊性。 神东矿区采用全世界最先进的生产技术和采煤设备，在短短几年的生产实践中，建成七个年产千 万吨的特级高产高效矿井，形成了世界上独一无二的千万吨矿井群。哈拉沟煤矿是神东矿区隶属于神 东煤炭公司的一座特大型现代化矿井，也是全国首座百人千万吨新模式矿井，实行一矿一井一面的高 度集约化生产。 综采工作面的矿压实测研究总结如下。 1 矿压观测方法 1．1观测工具 DBT双掩护式液压支架在左右立柱上安有压力传感器，数值可以动态地显示在PM4上，将PM4 上显示的数据传到地面。用专业的支架数据监控软件就可把采煤机割煤曲线和顶板载荷数据动态地直 观显示在电脑屏幕上，数据可以随时记录下来，为研究周期来压步距和顶板活动规律提供了方便。 1．2研究方法 为了更好地研究工作面周期来压步距及来压期间的压力分布和来压强度，在工作面的支架中选择 次，然后利用Excel软件制作成图表，根据支架正常时的压力，把图表中的最低压力设为26MPa，每 50MPa压力用绿颜色系列表示，50MPa压力用红颜色系列表示，同一颜色系列颜色越深表示顶板压力 一136— 3总结 根据对哈拉沟矿近9个综采工作面的矿压观测及地表松散风积沙层的非连续破坏的研究，可得出 浅埋深薄基岩大采高加长综采工作面的矿压特点：薄基岩可看作具有单一关键层的基本顶，周期来压 时基本顶呈悬臂梁周期全厚破断，基本顶上覆岩层也会切落，垮落直接波及地表，地表出现裂缝塌陷 呈XO形，中间呈整体下沉，四周出现裂缝。 工作面的长短、上覆基岩厚度、是否靠近采空区、采高等综合因素会影响基本顶初次来压垮落步 距的大小，倾向长度为240-320m的工作面基本顶初次来压步距大致为61—72m。 存在大小周期来压现象。小周期来压步距平均为7．4m，来压强度平均为34MPa，小周期来压会 存在两个正常的周期来压之间。大周期来压步距一般为17—19．8m，平均来压强度为44MPa，最大 为58MPa。 四周递减。 周期来压时具有不同时性，分段来压。符合顶板的垮落规律。 工作面与空巷贯通或在末采时，剩余3—5m等压，使顶板活动稳定，便于顺利贯通。 降低采高，会使得周期来压步距比正常回采过程中的周期来压步距大2—5刀煤(即1，73— 4．325m)，计算周期来压时要考虑进去。 来压时，工作面中部支架载荷较大，两端支架载荷正常。回风巷由于紧靠采空区，故周期来压时 回风巷道距工作面前方5m的范围，煤壁片帮严重。机头进风巷矿压显现不明显。 在顶板的破断线附近2—3m容易产生漏矸，通过顶煤留台阶、超前移架、及时打护帮板等手段 及时护顶，防止出现大的冒顶事故。 根据哈拉沟矿综采工作面顶板来压强度及来压步距，对照1996年颁发的《缓倾斜煤层采煤工作 面顶板分类》的标准，得出2。煤层矿压显现明显属于Ⅲ级，必须采取有效的措施做好顶板控制 工作。 参考文献 [1]黄庆享．浅埋煤层长壁开采顶板结构及岩层控制研究[M]．徐州：中国矿业大学出版社， 2000． [2]叶青，吴元，等．神东现代化矿区建设与生产技术[M]．徐州：中国矿业大学出版社，2002． [3]钱鸣高，石平五．矿山压力与岩层控制[M]．徐州：中国矿业大学出版社。2003． [4]王安，伊茂森，等．神东煤炭分公司煤层及其顶底板岩层工程分类研究报告．2003．