坚硬顶板矿压显现规律及顶板控制方法.pdfVIP

2010年第 12期 中州煤炭 总第 180期 坚硬顶板矿压显现规律及顶板控制方法 秦海清 (平煤股份 二矿 ，河南 平顶 山 467000) 摘要 ：为探索平顶 山矿 区庚组煤层坚硬顶板矿压显现规律及顶板支护技术 ，以平煤股份二矿庚20-21040工作 面为例，分析 了矿压监测数据，研究 了坚硬顶板矿压显现规律和顶板控制方法。通过制订针对性的措施，实 现 了矿井安全生产及高产高效。 关键词 ：坚硬顶板；矿压显现 ；顶板支护 中图分类号 ：TD327．23 文献标识码 ：B 文章编号 ：1003—0506(2010)12—0008—02 平煤股份二矿兴建于 1955年9月8日，1957年 末阻力、支架最大阻力 、采煤工作面上下出口及顶板 10月 1日正式投产 ，是平顶山矿区早期开发的一座 破碎区压力变化进行监测。 矿井，开采山西组己 己 庚 。3层煤，年设计生产 根据整个回采期 间监测数据 ，ZY4000．12／25型 能力 21万 t／a，服务年限 20a。目前 己组煤已开发 掩护式支架最大初撑力 1227kN，最小590kN，初撑 殆尽，经过资源调整和矿井技术改造，主战场转移至 力合格率保持在 80％以上 ；工作 阻力最大 2060 庚 。煤层。庚 。煤层顶板为平均厚 5．01m的致密坚 kN，最小 1472kN，平均 1815kN，为额定工作阻力 硬暗灰色厚层状石灰岩，坚硬不易垮落 ，极易形成大 的80％；距 回风巷最近 的2个监测点初撑力 、工作 面积悬顶 ，造成摧垮性冒顶事故。针对这些问题，平 阻力值均较高 ，工作阻力接近安全 阀开启值 (2060 煤股份二矿进行 了矿压观测及数据分析，总结出坚 kN)，且安全阀开启次数是其他位置的2倍。 硬顶板活动规律 ，研究 了坚硬顶板工作面顶板控制 随着工作面的推进 ，矿压显现程度不断变化 ，主 方法 ，保证 了矿井的安全开采。 要表现在采空区顶板悬露面积增大，顶板压力增大 ， 支架支护阻力增大。初次来压时，工作面顶板下沉 1 研究 区概况 量和下沉速度急剧增加 ，支架压力增大，矿压显现程 矿井主要开采的石炭系太原组庚 。煤层埋藏深 度 比较剧烈 ，尤其是工作面 中部 、机头位置压力较 度 600m，煤层顶底板分别为石炭系太原组 L 和 大。来压时工作面 中部最大工作面 阻力为 3880 L6+7灰岩 ，平均煤厚 1．8m，属可开采中厚煤层 ，煤层 kN，为支架额定工作 阻力 的97％，工作面两侧来压 倾角8。～12。。 自开采庚组煤以来 ，曾发生多起顶 时循环阻力分别为额定工作阻力 的86％，85％。周 板事故 ，严重制约矿井安全生产。 期来压时 ，中部支架最大荷载平均 3603．3kN／架 ， 为支架额定工作阻力的90％。 2 矿压监测数据分析 3 矿压显现规律分析 此次观测地点设在顶板压力大、突水严重 的 庚：。-21040采煤工作面。 3．1 工作面推进速度对矿压显现的影响 该面采用 目前先进 的 KBJ-2004B型矿用多功 工作面推进速度对矿压有较大影响。快速推进 能压力监测仪，实行针对性的 24h在线监测 ，且监 时顶板的垮落步距较大，直接顶初次垮落步距大 ，基 测工