收
稿日期
: 2017-07-04
基金项目
:
内蒙古科技大学创新基金
( 31253027)
作者简介
:
郝长胜
( 1963 - )
,
男
,
内蒙古乌兰察布人
,
硕
士
,
教授
,
主要从事矿业微机应用
,
矿业系统工程方面的研究
。
doi: 10. 3969 /j. issn. 1005 - 2798. 2017. 11. 021
燕子山矿综放工作面矿山压力显现分析
郝
长胜
,
王 君
(
内蒙古科技大
学 矿业与煤炭学院
,
内蒙古 包头
014000)
摘 要
:
通过对燕子山矿综放工作面进行现场矿压实测
,
掌握了
8218
综放工作面周期来压规律
、
来压特
征
,
根据现场立柱受力状态
,
得出在实际回采过程中
,
支架受到的压力更多的来至于顶板弯曲变形产生的
静载荷
,
并根据现场支架工作面阻力频率分析证明所选支架符合工作面安全回采的要求
。
关键词
:
综放工作面
;
矿压显现
;
工作阻力
中图分类号
: TD323
文献标识码
: B
文章编号
: 1005-2798( 2017) 11-0054-02
厚
煤层在我国分布广泛
,
在神东矿区
、
大同矿
区
、
新疆矿区
、
汾西矿区尤为突出
,
煤层最厚达到
20 m
以上
。
目前一次采全高所回采的煤层最厚为
8 m ,
应用于神东矿区补连塔煤矿
。
因此超出
8 m
的煤层目前主要用综采放顶煤进行回采
。
由于采高
变大
,
导致回采过程中表现出不同的矿压显现特
点
[1]
。
尤
其对于大同矿区坚硬顶板而言
,
厚煤层回
采后留下空间较大的采空区
,
为顶板的垮落留下了
足够的回转变形空间
,
势必要表现出与其它厚煤层
回采过程中不同的矿压显现特征
[2 - 4]
。
因
此
,
本文
以大同矿区燕子山煤矿综放开采为背景
,
研究回采
过程中工作面矿压显现规律
,
为周边矿井综放工作
面安全回采提供技术指导
。
1
工
作面概况
大
同煤矿集团燕子山矿位于大同煤田西北边
缘
,8218
工作面位于该矿山
4
号煤层
302
盘区
,
山
4
号煤层厚度较厚
,
埋藏不稳定
,302
盘区煤厚
4. 5 ~
15. 4 m,
平均
8. 5 m。
煤层直接顶为细砾砂岩
、
粉砂
岩
,
厚度
3. 52 ~ 10. 5 m,
平均为
6. 59 m ;
老顶为粉砂
岩
、
粗砂岩
,
局部有煌斑岩侵入
,
使得顶板较为坚硬
,
厚度
5. 6 ~ 15. 8 m ,
平均
10. 1 m。
工作面设计可采
走向长度
1 816 m,
倾向宽度
180 m,
工作面倾角为
1 ~ 5°。
采用单一走向长壁后退式综合机械化低位
放顶煤采煤法
,
自然垮落法管理采空区顶板
。
设计
采高为
3. 1 m,
每采一刀将所有顶煤全部放完
。
2
矿
压监测方案
为
了全面的测试
8218
工作面回采期间支架载
荷
,
在工作面支架分为三个部分进行检测
,
分别在工
作面上
、
中
、
下布置
3
条测线
,
第一组布置在工作面
上部
5
号
、15
号和
23
号支架处
;
第二组布置在工作
面中部
31
号
、39
号
、47
号
、56
号
、64
号和
72
号支架
处
;
第三组测站布置在工作面下部
80
号
、88
号和
96
号支架处
。
每个支架上安装一台压力监测仪
,
每
5 min
记录一次支架左右柱载荷
。
工作面主要利用
“KGJ - C
型矿山压力综合监测系统
”
对工作面矿山
压力显现进行监测
。
3
工作面矿压监测数据统计分析
3. 1
工作面矿压特征
表
1
为工作面不同位置处矿压监测结果
。
由
表
1
可以看出
,
工作面中部支架工作面阻力要大于工
作面两端头
。
在工作面上部区域
,
平均来压步距为
13. 6 m,
最大压力为
28. 60 MPa,
平均
24. 87 MPa;
在
工作面中部区域
,
支架载荷水平整体高于上
、
下部区
域
,
平均来压步距
13. 8 m,
平均载荷为
26. 93 MPa;
在工作面下部区域支架平均载荷为
23. 26 MPa,
其
载荷低于于上
、
中部区域
。
支架动载系数同样呈现
中部略大于两端头的现象
,
中部最大动载系数为
1. 21。
表
1
工作面不同位置处矿压特征
位
置
平均来压
步距
/m
最大阻力
/MPa
平均阻力
/MPa
动
载系数
工作面上部
13. 6 28. 60 24. 87 1. 15
工
作面中部
13. 8 32. 59 26. 93 1. 21
工作面下部
12. 9 26. 05 23. 26 1. 12
平 均
13. 4 25. 02 1. 16
3. 2
支架压力立柱载荷分析
图
1
为
工作面推进
100 m
过程中
,
支架立柱压
力监测结果
,
从图中可以明显看出不同位置的液压
45
问
题探讨
总第
219
期
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