大采深高应力综放工作面采场矿压规律研究.pdf

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1、总第157期doi：10．3969／j．issn．1005—2798．2012．09．016大采深高应力综放工作面采场矿压规律研究杨计先(潞安集团余吾煤业公司，山西长治046103)摘要：通过对余吾煤业$2205工作面的矿压观测，掌握综放液压支架的受力特性，工作面顶板初次来压、周期来压步距以及来压强度，为校核液压支架的支护阻力提供实测数据；确定工作面超前支承压力的影响范围及应力峰值的位置，为确定超前支护距离提供依据。关键词：大采深；综放工作面；矿山压力中图分类号：TD323文献标识码：B文章编号：1005—

2、2798(2012)09—0033—02综放开采因其高产高效、生产集中和成本低等CDW一60型支架压力记录仪1O台，CDW一60优点，已在我国迅速发展和广泛应用。但在综放开型支架压力采集仪3台。采技术推广应用的过程中，随着采深的逐步加大，综2．1．2仪器布置方式放开采时，必然引起采场应力变化与重新分布，引起在工作面共布置4条测线，机头段、机尾段各1综放工作面不同区域与空间内煤岩体发生变形、位条，中间段均匀布置2条。每条测线布置4台支架移和破坏，采场的煤岩在原生裂隙的基础上，因为采压力记录仪，2台工作，2台备

3、用。场应力的变化继续发展、发育并产生新的裂隙，这些2．1．3观测方法及频度都对综放工作面产生巨大影响。因此，研究和掌握成立综采矿压观测组，每天由专人到综采工作综放工作面覆岩移动、破坏规律以及采场矿压规律，面，用CDW一60型支架压力采集仪，采集一次数对于综放工作面支架合理选型和顶板有效控制，进据，并及时导人计算机进行分析。初采期间及周期而实现综放工作面安全和高效生产具有重要意义。来压期间，每班收集一次数据并进行分析整理。表1围岩及其特征l地质、开采条件及开采方法潞安矿业集团余吾煤业有限公司$2205工作面所

4、采3号煤层，赋存于二叠系山西组地层中下部，为陆相湖泊沉积；煤层厚度平均为5．58ITI，容重为1．39t／m；整体为一背斜构造，平均坡度2。。地面标高为+934．0～+966．0In；工作面标高为+432．5～表2工作面支架详细参数+492．2m；工作面埋藏深度为529．9～540．11TI。工作面切眼长度为2641TI，巷道可采长度为11651TI。$2205工作面采用走向长壁、后退式大采高低位放顶煤一次采全高综合机械化采煤法。工作面围岩及其特征见表1。工作面共安装176架支架，其中：排头架、排尾架各3组

5、，型号为ZFG9600／23／38；中间架170组，型号为ZF8000／20／38。支架参数见表2。2．2工作面超前支承压力观测2．2．1观测仪器2工作面矿压观测方案KSE一Ⅱ型钻孔应力计32台，KSE—m型钢弦2．1工作面液压支架工作阻力观测压力记录仪4台，KSE一Ⅲ型钢弦压力采集仪2台。2．1．1观测仪器2．2．2仪器布置方式收稿日期：2012-08-07作者简介：杨计先(1969一)，男，山西高平人，工程师，从事生产技术管理工作。332012年9月杨计先：大采深高应力~；R：r--f'b面采场矿压规律

6、研究第21卷第9期在$2205工作面胶带巷、回风巷的两侧(指靠3．3液压支架工作阻力与回采进度关系分析工作面和靠煤柱侧)顶板，布置2个测站进行观测，为了真实反映工作面回采进度与顶板压力变化每个测站分别布置16台KSE一Ⅱ型钻孔应力计，测的关系。本文选取不同回采进度下，非来压时期的站第一个钻孔距离工作面200m，相邻钻孔间距为工作面液压支架工作阻力进行分析。具体数据如图5m，孔径48～50mm。1所示。由图1可以看出，当工作面回采进度由2．2．3观测方法及频度1．6m／d增加至2．4m／d时，支架工作阻力有所

7、下每天用KSE—II型钢弦压力采集仪采集两巷变降；而当回采进度增加至3．2m／d时，支架工作阻力化数据，并及时导入计算机分析处理采集数据。出现较大的增长；回采进度增加到4m／d时，支架工作阻力基本没有变化。3工作面矿压实测结果分析3．1顶板周期来压分析通过对工作面支架阻力的连续观测，可以得出$2205工作面基本顶初次来压步距约为45m，动载系数为1．772；周期来压步距为20m，动载系数为1．54。工作面顶板来压情况见表3。表3工作面顶板来压步距m工作面推进速厦／(m．d。。)图1支架工作阻力与回采进度关系

8、3．4工作面超前压力分析z=；}通过对各应力计的观测数据进行分析处理，得咖啪咖o出：①$2205工作面超前支承压力影响范围在31～48．5m之间。根据判断工作超前支护段距离准则，应取最大值，所以确定该工作面超前支护距离为50m，为确保安全，实际作业中，现场执行60nl超前维护距离。②最大应力峰值位置一般位于工作面回由支架工作阻力观测结果可以看出，11号、60号、110号、160号和161号支架工作阻力分布较合采前