单体支柱工作面矿压观测浅谈

《单体支柱工作面矿压观测浅谈》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、单体支柱工作面矿压观测浅谈　　【摘要】支柱工作阻力是反映工作面支护性能和支护效果的重要指标，工作阻力分析主要讨论支护阻力的大小及分布规律，以及影响支柱阻力的主要因素等。对于工作面安全高效的生产具有积极的意义。【关键词】工作面支柱比压1工作面概况矿井11041工作面位于11采区北翼，南起轨道上山煤柱，北至切眼，上部为11021工作面，未回采，下部为11061工作面，已回采。其地表位于南龙山村西南，地面无建筑物。工作面走向长350m，平均斜长125m，平均厚度5.2m，容重1.6t/m3，其地质储量为36.4万吨。11041工作面开采为二迭系山西

2、组二1煤层，煤层厚度较为稳定，一般在5.2m左右。在煤层下部有两层夹矸，厚0.2～0.4m。此处二1煤无伪顶，直接顶为泥岩，厚约0.8～3.2m，老顶为中粒砂岩，厚约29m左右。直接底为泥岩，厚度约4.5m左右，老底为细粒砂岩，厚度约8m左右。11041工作面属煤与瓦斯突出区，产状变化较大，断裂构造发育，充水条件简单，无老空水及顶板裂隙水出现。611041工作面采场支护采用DZ-22型单体液压支柱，Л型钢梁，对棚支护，主梁下3根单体液压支柱，副梁下2根；有时用直径为300mm的圆形木鞋，以防支柱钻底。配川杆荆笆护顶。间距0.6m，排距为1.0

3、m，最大控顶距3.8m，最小控顶距为2.6m。2问题提出单体液压支架与围岩是相互作用，相互影响的，良好的支架与围岩关系是确保工作面安全高效生产的基础。因此实施矿压观测是进行采场和巷道稳定性控制的有效手段。支柱工作阻力是反映工作面支护性能和支护效果的重要指标，工作阻力分析主要讨论支护阻力的大小及分布规律，以及影响支柱阻力的主要因素等。对于工作面安全高效的生产具有积极的意义。3矿压观测3.1观测设备及方法（1）测量支柱工作阻力采用山东科技大学生产的SY-40B型单体液压支柱工作阻力检验仪，该设备兼有补液补强的功能，在支柱工作阻力不降低的情况下，直

4、接读取工作阻力数据，安全、准确、使用方便；（2）测量顶、底板移近量及移近速度采用测杆、钢卷尺等必要的测量工具；（3）测量活柱下缩量采用常用的直接标号法进行。3.2测站布置及测量方法3.2.1工作面观测点布置及测量方法6由于11041工作面为走向长壁式工作面，所以沿工作面布置三个测站。（如图4-1所示）具体如图4-1所示，共设3个测站，用I、II、Ⅲ表示，用①、②、③、④、⑤表示观测柱（点）；用I①、I②、I③、I④、I⑤表示I测站相应观测点，II①、II②、II③、II④、II⑤表示II测站相应各测点，用Ⅲ①、Ⅲ②、Ⅲ③、Ⅲ④、Ⅲ⑤表示Ⅲ测站

5、相应观测点。根据工作面作业循环的实际情况，每天随工人一起交接班，接班后即测量刚结束作业范围内测站的单体液压支柱初撑力，同时，测量本班准备作业范围内测站的支柱工作阻力（已经过了支柱升起后的8小时以上），作为该段的炮前工作阻力。经过一定时间后进行第二次测量，如果本站本班经历了放炮作业，则测量其炮后工作阻力和活柱下缩量；如果本测站本班未经历任何作业，则测量其工作阻力和活柱下缩量。3.2.2上区段平巷观测点布置在上巷进行巷道变形观测，观测方法采用在巷道顶底板及两帮打1～1.5m的钻孔，用木锚杆锚固后作为观测基点。观测仪器为测杆、钢卷尺，测量布置如图所

6、示。上巷取三个断面，分别用I、II、III表示，并用AiAi、BiBi、CiCi（i为I、II、III）表示各断面相关参数。I、II、III断面距工作面分别为15m、35m、55m。63.3测试结果从工作面支护阻力的测定可以得到如下结论：（1）顶板运动规律特征：周期来压的周期一般在8～12天，来压步距约为5～7m，来压现不明显；但由于支柱上方是软煤，一般比直接顶岩石要软，在矿山压力作用下被压裂，因此支撑力的传递效果较差，反映为支柱载荷不大，一般在20～90KN/柱之间，未测到超过130KN/柱，远小于支柱额定工作阻力的70%，且工作阻力与支柱

7、初撑力相差不大。（2）工作面矿压显现特征：一般末排支柱的载荷较大，但也有最后一排支柱压力反而降低的现象，这是由于沿顶煤垮落线附近的煤体破碎松软所致，这易引起末排支柱失稳，带来安全隐患。6（3）顶底板移近量构成特征：由于采用单体液压支柱支护，故对底板的比压较大，加之循环时间较长，有较多的工序干扰底板压力的变化，因此，一个循环以后，顶底板的移近量较大。由于支柱的载荷一般不太大，所以活柱的下缩量较小，一般在4mm左右。据现场观测，顶底板移近量的绝大部分是支柱的插底量，它几乎占顶底板移近量的50%～70%，有时更多。由于顶梁上部煤体破碎和支柱插底的影

8、响，导致活柱下缩量不大，支柱工作阻力较小，但支护系统刚度较低。11013单体支柱放顶煤工作面支柱初撑力仅发挥了额定初撑力的32%～40%。支柱初撑力是单体液压支柱工