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《同忻煤矿大采高综放开采矿压显现规律及支架适用性研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第21卷第4期(总第131期)煤矿开采Vol．21No．4(SeriesNo．131)2016年8月COALMININGTECHNOLOGYAugust2016青年论坛同忻煤矿大采高综放开采矿压显现规律及支架适用性研究11123金向阳,刘金凯,华辉,霍利杰,马东(1．天地科技股份有限公司国内成套装备部,北京100013;2．同煤国电同忻煤矿有限公司,山西大同037000;3．赤峰市松山区安全生产监督管理局,内蒙古赤峰024000)[摘要]为了研究同忻煤矿在坚硬顶板条件下采用大采高综放开采时矿压显现特点以及支架的适用性,以该矿8100工作面为实际工程背景
2、,通过理论分析以及现场实际观测得出:在采高增大及坚硬顶板的影响下,矿压显现剧烈,极易发生片帮冒顶等事故;工作面顶板呈现周期来压现象,来压步距16~25．6m不等,相差较大,来压时存在立柱安全阀开启现象;工作面中部支架工作阻力明显大于两端,支架基本上能满足工作面支护需求,但存在前后柱受力不均匀现象,且支护效率有待提高。研究结果对相似条件下大采高综放开采具有一定的指导和借鉴意义。[关键词]大采高综放;矿压;支架;坚硬顶板[中图分类号]TD355．41[文献标识码]B[文章编号]1006-6225(2016)04-0147-03SupportApplicab
3、ilityandMinePressureRuleofFullyMechanizedTopCoalCavingFacewithLargeMiningHeightinTongxinCoalMine在我国现有煤炭储量和产量中,厚煤层(厚硬,硬度f=2~4。煤层直接底为炭粉岩及高岭岩,度≥3．5m)均占45%左右,是我国实现高产高效老底为炭质泥岩,直接顶为泥岩,厚度在0．8~开采的主力煤层,且由于煤层厚度大,对其开采可6．5m之间,基本顶为一层厚度为8．3m左右的坚[1]以有多种方法可供选择。我国厚煤层开采方法硬粗砂岩,硬度系数f=10．6,工作面倾斜长度主要
4、有分层开采、大采高一次采全高和放顶煤开193m,采高为3．9m,放煤厚度11．4m,采放比约采,其中大采高综放开采结合了大采高综采及放顶为1∶2．9,工作面循环进度为0．8m,采用一刀一煤开采的优势,为矿井实现高产高效提供了新的途放多轮间隔顺序放煤作业方式,工作面采用径。但是大采高综放开采一次采出厚度增加,顶板ZF15000/27．5/42型正四连杆低位放顶煤支架,岩层活动过程的复杂性和不可预见性进一步增强,ZF13000/27．5/42H型过渡支架和ZTZ20000/30/42给采场矿山压力显现带来质的变化,矿压显现更为型端头支架3种支架,全部垮落法
5、管理顶板。强烈,不但对矿压理论的研究提出挑战,而且对工2理论分析[2-6]作面支护设备提出更高的要求,尤其是在坚硬顶板条件下这些问题就更为突出。为此针对同忻煤同忻煤矿8100工作面顶板为粗砂岩,岩性坚矿8100大采高综放工作面在坚硬顶板条件下的矿硬,不易垮落,根据坚硬顶板的力学性质和破断规压特点进行研究,以便为同类地质条件下大采高综律,利用顶板初次来压和周期来压所形成力学模放开采提供借鉴和参考。型,对其来压步距进行判断。2．1工作面初次来压步距计算1工程背景随着长壁工作面的开采,坚硬顶板岩层悬露同煤国电同忻煤矿属于近水平煤层,采用大采时,前方由工作面煤
6、体支撑,后方由边界煤柱支高综放开采。8100工作面开采3-5号煤层,开采撑,可将工作面顶板简化为固支梁力学模型,如图[7]深度为403~492m,煤层厚度较为稳定,平均厚度1所示。为15．3m,煤层倾角2~3°,平均2°30′,煤质较假设岩层载荷为均匀分布,由材料力学可知固[收稿日期]2015-11-18[DOI]10．13532/j．cnki．cn11-3677/td．2016．04．037[作者简介]金向阳(1980-),男,吉林榆树人,工程硕士,高级工程师,主要从事矿井设计、综采工作面设备选型及配套工作。[引用格式]金向阳,刘金凯,华辉,等．同忻
7、煤矿大采高综放开采矿压显现规律及支架适用性研究[J]．煤矿开采,2016,21(4):147-149,122．147总第131期煤矿开采2016年第4期顶板的几率,导致上覆岩层中的亚关键层甚至主关键层的断裂,使得断裂步距增大,同时断裂前积聚的弹性能也变大,一旦断裂,弹性能瞬间释放,极[8-10]易造成支架压死和煤壁片帮等事故。3矿压观测内容及方法3．1矿压观测内容图1初次来压力学模型为了准确掌握同忻煤矿大采高综放工作面矿压支梁最大弯矩M发生在梁端部,初次来压时顶板显现特点,分析支架与围岩之间的相互作用关系,在煤壁端部发生破断,当σ=R时,岩梁被拉max
8、选择合理的支架参数,对综放工作面各支架的工作裂,则其极限跨距为:阻力变化情况进行观测。2RTL
