软岩底板煤层支架选型及顶板控制研究.pdf

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1、第18卷第6期中国矿业Vo1．18，No．62009年6月CHINAMININGMAGAZINEJune2009软岩底板煤层支架选型及顶板控制研究蔡世忠(开滦(集团)蔚州矿业公司西细庄矿，河北张家口075000)摘要：本文以西细庄矿软岩底板煤层支架选型及顶板控制研究为例，利用数值模拟方法对保留不同厚度底煤作底板及加大支柱底座面积的各种方案组合进行分析，确定合理的支护参数和方案。根据支架的受力特征，确定了采场支架的初撑力和工作阻力，进而确定了支架的架型。通过对该煤矿工作面支架工作状态的监测表明，支架在初次来压和周期来压时工作正常，从而证明了支架选型和支护方

2、案的正确性。关键词：软弱底板；顶板控制；支架；数值分析中图分类号：TD353文献标识码：A文章编号：1004—4051(2009】06—0100—04TheselectingtypeofthesupportandroofcontrolinsoftrockcoalseamfloorCAIShi—zhong(KailuanGroup，YuzhouminingCompanyXixizhuangcoalmine，Zhangjiakou075000，China)Abstract：Leavingbottomcoalandincreasingtheareaofbase

3、ofsupportanddifferentcombinationswerecalculatedbyusingnumericalsimulationmethodtOdetermineareasonableparametersandprograms．Accordingtotheforcecharacteristicsofthestents，thestentsettingloadandresistanceweredetermined，andthenstent-typewasdetermined．ThroughmonitoringthestateofXixiMi

4、neworkingfaceSsupports，stentsintheinitialpressureandpressurecycletObehavewereatwork．，whichprovedtheselectionofthestentandsupportprogramwerecorrect．Keywords：softroof；roofcontro1；stent；numerica1simulation近年来，随着煤矿回采工作面支架的大量使是主张支架处于弹性状态，支护阻力足够大，与初用，支架与顶板之间支护问题越来越突出。对支架撑力有较大差值，支架处于增阻阶

5、段，安全阀取的设计及使用，要考虑的因素很多，但从矿山压力“低开启率”；其二是主张支架处于粘性状态，初撑控制角度讲，其基本原则就是支架支撑力分布应与力接近或等于支架工作阻力，支架处于恒阻阶段，顶板压力状况相适应，同时考虑矿山的地质条件、支架工作期间安全阀始终处于开启状态。因此，复技术条件、经济条件等三方面因素。杂煤层条件下，支架工作阻力的合理确定与支架架采场支架的首要任务在于管好顶板，保证安全型、结构参数的正确选择进行较深入的研究，对完而正常地生产。为此，采场支架在各种顶板条件善矿压理论、指导工程实践，具有重大的指导意下，应能有效地防止压坏支架、压死支架、

6、端面冒义一。顶、推倒支架等等顶板事故的频繁发生。显然，为1工程概况达到上述目的，对支架的架型、工作阻力、初撑西细庄矿的原设计能力3O万t／a，2005年核力、可缩量、防倒性能等均有一定要求，其中工作定生产能力45万t／a。西细庄矿主要开采煤层(5阻力与初撑力无疑是非常重要的参数。然而，在支号煤)北部井田(井底车场以北)，已经开采完毕，架的实际工作阻力设计中，存在有两种观点：其一只有四采区范围内残留了部分大巷护巷煤柱，现在正在回采中，以外无可开采煤炭。井田南部大面积收稿日期：2009—03—25已经由郑沟湾矿南井回采，井田西南部已经由郑沟作者简介：蔡世忠(

7、1963一)，男，硕士，主要从事煤矿开采研究工作。湾矿西矿回采及小煤窑破坏。西细庄矿井田只剩余第6期蔡世忠：软岩底板煤层支架选型及顶板控制研究1O1三采区(郑湾沟矿南井回采范围北部)余有原煤，固定约束，模型下部边界施加固定约束，上部边界gE、恤正在开采中。西细庄矿除上述储量外，剩余全部集中央施加相当于支柱底座产生的垂直应8力7386M5Pa4，32lO中在正在开拓的1号煤中。1号煤层为主采煤层，岩层物理力学参数见表1。采区巷道围岩裂隙松软发育，煤巷、半煤岩巷均发通过计算，获得了泥岩上部保留不同煤层厚度时泥岩表面的压应力与垂直位移图。生过不同程度的底臌现象

8、。局部区域底部压力大，2．2模拟结果及分析对巷道成型及维护增加了难度，严重影响着