浅埋控顶设计.pptVIP

* * 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65 m，煤厚平均3.8 m，煤系典型地层见表1，有伪顶。 工作面长度102 m，采高2.2m。 爆破落煤，日进1.2 m。采用HZWA摩擦支柱配合HDJA-1200铰接顶梁支护顶板，排距1.2 m、柱距0.6 m。最小控顶距3.6 m、最大控顶距4.8 m。应用全部垮落法管理顶板。 直接顶初次垮落步距17 m，老顶初次来压步距24 m。 表1 C202工作面煤系典型地层 1.8 砂质泥岩 13 4.0 2-2煤层 12 4.4 砂质泥岩，泥岩，煤线 11 1.5 细砂岩 10 0.3 砂质泥岩 9 2.4 粉砂岩 8 4.5 砂质泥岩 7 4.2 粉–中粒砂岩 6 0.1 煤线 5 14.8 较松散块状粉砂岩 4 1.1 泥岩，岩质泥岩，煤线 3 7.4 1-2煤层火烧区 2 25.0 风积砂，砾石，风化层 1 厚度（m） 岩性 层序 矿压观测开始时工作面已推进143.6 m，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6～9.6 m。来压时支柱最大载荷达450 kN/根，顶板台阶下沉量350～600 mm。 20601综采工作面矿压观测 工作面埋深80～120 m （一般在95 m左右），煤厚平均4.28 m，煤系典型地层见表2。 工作面长度220 m，采高4 m。 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4030 mm，架宽1750 mm，额定初撑力4908 kN/架，额定工作阻力6708 kN/架）130架。 表2 20601工作面煤系典型地层 2.2 砂质泥岩 8 4.3 2-2煤层 7 5.0 粉砂岩，砂质泥岩 6 30-45 粉砂岩层含1-2煤线 5 5.0 砂岩风化层 4 14.0 粗砂砾岩，含水层 3 17.0 粘土层，隔水层 2 6.5 风积沙，含水层 1 厚度（m） 岩性 层序 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35.4 m，来压时工作面中部支架工作阻力最大达7500 kN/架，没有出现顶板台阶下沉。 老顶周期来压步距8.8～14 m，来压时工作面中部支架最大工作阻力达7300 kN/架，没有出现顶板台阶下沉。支架初撑力在4730 kN/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80～110 m，煤厚4.5 m，煤系典型地层见表3。 工作面长度220 m，采高4.3 m。 表3 20604面煤系典型地层 泥岩，粉砂岩 11 4.5 2-2煤层 10 4.0 砂岩及砂质泥岩 9 28.2 中细粒砂岩，岩性稳定 8 0.45 1-2煤层 7 8.0 粉砂岩夹细粒砂岩 6 2.6 粉砂岩，下含1-1煤层 5 5.4 粉砂岩，细砂岩 4 18.1 沙砾石层，含水层 3 32.8 亚粘土，沙土层 2 6.3 粉细砂岩 1 厚度(m) 岩性 层序 工作面装备美国6LS-03滚筒采煤机（循环进尺0.8 m）和德国WS1.7型掩护式液压支架(额定初撑力4908 kN/架，额定工作阻力6708 kN/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。 直接顶初次垮落步距24 m。 2月14日老顶初次来压，来压步距54.2 m，来压时工作面中部支架工作阻力达6700 kN/架，顶板台阶下沉量为25 mm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10.8～19.5 m，来压时工作面中部支架最大工作阻力达7100 kN/架，顶板台阶下沉量一般在100 mm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4446 kN/架；当推进速度较快时，由于支架采用3秒种自动升架，