大采高综采面关键层结构形态及对矿压显现的影响分析.pdf

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1、2014年第28期(总第307期)咿葬南熟垫洪(CumulativNeoty．N2O8．2014．307)大采高综采面关键层结构形态及对矿压显现的影响分析冯雪(开滦能源化工股份有限公司范各庄矿业分公司，河北唐山0631O0)摘要：大采高综采技术作为一项新型煤炭资源开采技术，在我国各大煤矿得到了深入应用，在这一工艺运用过程中同时出现了很多新问题。文章结合科学理论开展实践实验分析了大采高综采面关键层结构形态以及这一结构形态对矿压显现的影响，并对采煤设施、矿压以及顶板控制等相关技术进行了探究。关键词：大采高综采面；关键层；结构形态；矿压显现中图分类号：TD323文献标识码：A文章编

2、号：1009-2374(2014)28一O125-02大采高综采面是指采煤高度大于3．5～5m的综采，采煤层高度在3m，亚关键层l呈现出相对牢固的砌其矿压现象却出现一系列问题，这些问题会影响煤矿采体梁架构。煤工作效率，甚至会引发非安全问题，因此，必须明确采煤层高度在7m，亚关键层1形成了悬臂梁架构。在各个情形下，大采高综采面关键层的结构形态，以及对应的上级层面亚关键层2则呈现出了牢固的砌体它们对矿压显现所造成的影响，掌握蕴含在其中的科学梁构造。原理，只有这样才能高效解决具体的采煤工作中遇到的很显然，当关键层与煤层之间间隔较大时，关键层各种问题，才能提高采煤效率和采煤质量。势必

3、要在覆岩裂缝缝隙中形成较为牢固的砌体梁构造。由此可见，采煤高度越高，关键层的位置则相对越低，1大采高综采面关键层结构形态这样非常容易出现悬臂梁构造，所以，当采煤高度在3m1．1关键层悬臂梁结构时，亚关键层1需要达到相关要求才可以呈现出悬臂梁采煤场中岩层覆盖与变化规律通常被总结成“三带构造。理论”，具体工作中煤炭资源采集高度从根本上影响着1．2关键层“悬臂梁”构造的形成条件岩层三带的分布状况。其中关键层通常位于三带中的地根据上面的实验探究能够发现：工作面采高、关键方，这从根本上影响了关键层出现破损或断裂时所呈现层的位置这两大方面都影响着关键层的形态与结构。的结构特点与形态特征。

4、大采高综采面覆岩垮落带由于正是因为关键层破损与断裂块的回落量远远超出了稳定高度较高，通常会由于回转量规模巨大而影响砌体梁结数值范围，才导致了其最终以悬臂粱的构造形式垮掉并构的牢固度，而形成“悬臂梁”结构，这样才可以使位降落。于更高层面的关键层铰接成为牢固的砌体梁构造。由此可见，通过观察与分析破损块或断裂块的回转为了说明并验证这一理论的科学性，下面逐步进行量能够科学而准确地断定关键层有无悬臂梁构造出现。分析、探究与验证，分别对3m与7m采高度开展了相同条下图l表示关键层回转空问图示：件下的实验。创设一个重力应力条件，选择平面应力模型架来开展实验，模型架的具体规格架构如下表1所示

5、：袁1图1此时直接顶垮落后同上部关键层的空间位移量用下两种采高方法对应覆岩赋存均相同，两个高度的采面公式表示：高实验都是自模型左侧开启的，同时也要将模型的两边△=m+(卜kP)∑h分别留出lOcm宽度，充当边缘煤柱。一125—其中△代表破断块的可回转量；m代表采煤层的高块体的影响与作用之下达到最终的稳固模式，也就是采度；k代表直接顶垮落岩体破碎系数；∑h则代表直接煤面只需被推动很小的程度，之后的压力就会减少许项的宽。多，所以，与普通的采煤高度相比，大采高综采面关键当关键层破断块可以被成功铰接，并打造出合格层悬臂梁构造所要承受的压力范围更广、面积更大、持牢固的砌体梁时，假设其要

6、求的回转量为△最大，如续时间也会更长。果△>△最大，关键层必将在垮落缝隙中形成悬臂梁2．2亚关键层2对矿压的作用构造。通常，与普通的采煤区相比，大采高采区覆岩垮落带很高，此时居于下方的亚关键层I就可能落到垮落缝2大采高综采面关键层结构形态对矿压显现隙内，然而，上方相邻的亚关键层2通常位于裂缝内，影响分析当两个关键层之间的空间达到某一标准时，上方关键层在采煤覆岩出现破损或断裂等问题时，就会导致采2出现破碎与断裂等现象就会为亚关键层1带来影响，也面的矿压显现，直接影响着显现覆岩层动态的规模与程会造成其同样断裂或破碎，这样就会在很大程度上工作度。这其中关键层作为整个的覆岩层中的重要

7、一层，发面矿压显现。挥着调控岩层动态变化的功能，关键层的破碎或断裂会通常条件下，都是亚关键层1更及时也更加容易出在很大程度上影响采煤作业面的矿压显现。尤其是高度现破损与断裂现象，在此基础上采煤活动在其所在层面较大的采面，顶板会在很大空间范围内发生垮落，对应上开展一些距离，对应的亚关键层2也就随之出现破损岩石中的关键层也会发生变化，由此会导致工作面的矿或断裂，即使亚关键层1没能达到破损与断裂的标准，压显现也出现特殊变化，以下分析了关键层结构形态与也会在亚关键层2的影响之下事先出现问题，甚至会缩矿压显现之间