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以某煤矿11#煤组首采工作面为研究对象,分析了综采工作面在实施顶板弱化处理后矿山压力显现特征、顶板活动规律和工作面超前支承压力分布规律,并对初次来压期间和周期来压期间支架载荷特征进行了较为系统的分析,为该矿后续工作面回采及相近条件下煤层的回采提供了经验。
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坚硬顶板弱化条件下首采工作面矿压显现规律
任卫兵
1,2
,
廖学东
1,2
,
陈言可
1
( 1.
安徽理工
大学 能源与安全学院
,
安徽 淮南
232001; 2.
煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室
,
安徽 淮南
232001)
摘 要
:
以某煤
矿
11
#
煤组首采
工作面为研究对象
,
分析了综采工作面在实施顶板弱化处理后矿
山压力显现特征
、
顶板活动规律和工作面超前支承压力分布规律
,
并对初次来压期间和周期来压
期间支架载荷特征进行了较为系统的分析
,
为该矿后续工作面回采及相近条件下煤层的回采提
供了经验
。
关键词
:
顶板弱化
;
首采工作面
;
矿压显现
中图分类号
: TD322
文献标志码
: B
文章编号
: 1003 - 496X( 2013) 04 - 0217 - 03
Strata Behaviors Laws in the First Mining Face Under the Condition of Hard Roof Weakening
REN Wei - bing
1,2
,LIAO Xue - dong
1,2
,CHEN Yan - ke
1
( 1. School of Energy and Safety Engineering,Anhui University of Science and Technology,Huainan 232001,China; 2. Provincial
and MOE Joint Key Lab of Mine Safety and High Efficient Mining,Huainan 232001,China)
Abstract: Taking the first mining face of 11
#
coal group in a coal mine as the research object,the paper analyzes the characteristics of
strata behaviors,the laws of roof movement,and distribution laws of advancing abutment pressure in the working face after hard roof
weakening. Meanwhile,the characteristics of support load during the first and periodic weighting of main roof are researched. The con-
clusion of paper provides experiences for follow - up mining in working face and coal seam with similar conditions.
Key words: roof weakening; the first coal mining face; strata behaviors
某
煤矿南一采区首采面为该矿
- 648 m
水平
11
#
组
煤层
,
该采区内构造中等
~
复杂
,
主要以断层
为主
,
整个采区断层呈
X
状展布
。
在大断层影响
下
,
回采期间
,
覆岩会产生突然失稳而造成支架的冲
击载荷
,
对安全产生极大的威胁
[1]
。
且
该工作面老
顶为
17. 7 m
左右的中细砂岩
,
回采时此岩层将对工
作面支架稳定性产生重大影响
。
因此开展首采工作
面顶板弱化处理矿压显现特征研究对安全回采有着
重要意义
,
并为该矿南一采区工作面回采及相近地
质条件下煤层的回采提供工程实践经验
[2 - 4]
。
1
工
作面概况
该综采工作面近东西走向沿煤层倾向布置
,
工
作面可采走向长
745. 5 m,
倾斜长
235 m,
煤层倾角
3° ~ 7°,
平均
5°,
煤层厚度为
2. 77 ~ 3. 89 m,
平均煤
厚
3. 3 m。
直接顶平均厚
3. 89 m,
为泥岩或砂质泥
岩
,
含少量植物化石碎片
,
局部微含粉砂
。
直接底平
均厚
2. 1 m,
为泥岩
,
局部夹
1
层炭质泥岩
,
并有
11
- 1
煤发育
。
该工作面回风顺槽
、
运输顺槽采用锚梁网
、
锚索
联合支护
,
部分为
U
型棚支护
。
工作面支架选用支
撑式支架
,
中间 支架
: ZZ10800 /18 /38,
过渡支 架
:
ZZG10800 /18 /38,
支护强度
: 0. 85 MPa(
实际为
1. 29
~ 1. 51 MPa) 。
根据顶板赋存状况
,
对工作面切眼顶板进行弱
化处理
。
工作面割煤
3
刀后
,
停止回采
,
沿工作面倾
向方向在切眼顶板单排分
2
组布置
12
个炮孔
,
进行
切眼内强制放顶施工
。
2
矿压观测方法与内容
2. 1
工作面液压支架工作阻力监测
采用
KJ345
矿用液压支架压力倾角监测系统完
成工作面支架工作阻力的实时在线监测
。
从工作面
第
5
#
支
架开始
,
每隔
5
架布置
1
个监测压力表
,
共布
置到
130
#
支
架
,
合计布置
26
块压力表
(
测点布置如
图
1) 。
2. 2
巷道围岩变形监测
[5]
在回风顺槽自
工作面切眼煤壁前方
35 m
处开
始
,
巷道顶底板及两帮移近量观测测点每隔
10 m
布
置
1
组
,
布置
5
组后隔
20 m
距离
,
每隔
10 m
再布置
5
组
,
合计布置
10
组表面监测点
,
依次记为
f
1
~ f
10
(
测
点布置如图
1)
,
每个观测断面内各测点在同一
·712·
分
析
·
探讨
( 2013 - 04)
DOI:10.13347/j.cnki.mkaq.2013.04.034
中国煤炭期刊网
www.chinacaj.net
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