综采放顶煤采场的矿压控制.doc

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1、综采放顶煤采场的矿压控制综采放顶煤采场的矿压控制山东科技大学资源工程系2008年4月山东科技大学资源工程系2008年4月第六章第六章本章目录1.1综采放顶煤开采技术及特点1.2综采放顶煤采场顶板结构及“支架—围岩”关系1.3综采放顶煤工作面顶板事故案例第六章第1页本章特点有较多的基本概念放顶煤采场矿压显现特点放顶煤开采顶煤冒放、顶板活动规律，顶板结构类型放顶煤开采覆岩活动、破坏及其控制学习难点第六章第2页发展状况：法国、原苏联、南斯拉夫等国家于二十世纪40年代或50年代初即开始应用放顶煤开采法;1957年原

2、苏联研制出KTY型放顶煤支架;1963年法国研制出“香蕉”形放顶煤支架，并于1964年用于法国布朗齐矿区，试验取得了成功;英国、德国、南斯拉夫等都相继引进了这一技术;我国于1982年引进了综采放顶煤支架，并于1984年开始工业性试验。二十多年来，这一技术在我国得到了迅速发展，目前工作面年产已超过600万t，达到世界领先水平，工作面回收率达到80%以上。第六章第3页6.1综采放顶煤开采技术及特点第六章第4页6.1.1按工作面布置方式分类整层放顶煤采煤法放顶煤采煤法预采顶分层采煤法预采中间分层放顶煤采煤法水平分

3、段放顶煤采煤法第六章第5页整层放顶煤采煤法特点：当采煤工作面推进一定的距离后，将上部顶煤放出，一次采出煤层的全部厚度（如图6.1（a）所示）。首先沿顶板在煤层中布置一个普通长壁采煤工作面（即采顶分层），然后再沿底板布置放顶煤工作面进行回采，将底分层上部的顶煤放出，（如图6.1（b）所示）。预采顶分层采煤法特点：预采中间分层放顶煤采煤法特点：先在煤层中间布置一个普通长壁采煤工作面进行开采。然后再沿底板布置放顶煤采煤工作面。中间分层工作面第六章第6页的位置应使底部放顶煤采煤工作面上方有0.5m以上的护顶煤(如图

4、6.1（c）所示)。水平分段放顶煤采煤法特点：厚度超过20m，甚至上百米的极厚煤层，可以把煤层厚度按10m～20m分成若干个分段，使用放顶煤采煤法依次自上而下分段回采（如图6.2所示).注意对于急倾斜特厚煤层，在分段底部采用水平分层采煤法的落煤方式（机采或炮采），分段上部的煤炭由采场后方放出运走（如图6.3所示）。(a)(b)(c)图6.1三种不同的放顶煤采煤方式第六章第7页图6.2极厚煤层分段放顶煤采煤法第六章第8页图6.3急斜特厚煤层水平分段放顶煤巷道布置1—工作面运输巷；2—工作面回风巷第六章第9页按

5、支护方式（1）综采放顶煤（综放）（2）轻型综采放顶煤（轻放）（3）悬移支架放顶煤（简放）第六章第10页6.2综采放顶煤采场顶板结构及“支架—围岩”关系第六章第11页6.2.1需控岩层范围直接顶厚度与放出率、采高、煤岩破碎后的碎胀状况的关系。需控岩层:直接顶和顶煤本章要讨论的中心问题:1）直接顶厚度我国部分综放面直接顶垮落高度的模拟和实测结果(如表6-1所示）讨论根据现场实践及模拟研究结果，对直接顶的厚度的认识第六章第12页表6-1我国部分综放面直接顶垮落高度的模拟和实测结果规定了“不能永久地向煤壁前方和老塘

6、矸石传递力”是直接顶的（状态如图6.4所示）。式中：第六章第13页2）直接顶厚度计算前提条件：MZ——直接顶厚度；T——顶煤厚度；H——采高；C——残煤厚度；SA——老顶在触矸处的沉降量。图6.4直接顶厚度计算图第六章第14页例如，郑州矿务局顶煤碎胀系数为1.2，SA=0.2H，则直接顶厚度为：由上式可知，KA在一定的顶板条件下是常数，直接顶厚度由采高、顶煤厚度和放出率控制。第六章第15页3）应用实例6.2.2放顶煤采场的顶板结构第六章第16页1）“煤—煤”结构2)“岩—矸”结构3）岩梁结构在顶煤较厚、煤层

7、结构复杂的情况下，很可能出现支架上方未冒顶煤与采空区已冒顶煤之间的拱式平衡结构（如图6-5所示）。未垮落岩层与已垮落矸石挤压而形成的半拱结构如图6-6所示。当煤层上存在大厚度坚硬岩层且直接顶厚度较小、顶煤较薄时（如图6-7所示）。