复采工作面支架的合理初撑力与工作阻力.pdf

增　刊 山西 焦煤 科 技 　 Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔ 　２０１４年８月　 　Ｓｈａｎｘｉ Ｃｏｋｉｎｇ Ｃｏａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　 　Ａｕｇ．２０１４　 ·技术经验 · 复采工作面支架的合理初撑力与工作阻力 王继贵 （西山煤电（集团）公司 东曲矿，山西　古交　０３０２０３） 　　摘　要　韩咀煤业有限公司２１０７ 复采工作面由于其旧采采用“采顶留底”的方式，所残留的“空 区—煤柱”分布不规则，常规确定综采工作面支架初撑力与工作阻力的方法无法应用于此类残留工 作面。通过分析复采工作面不同顶板条件得出：空区下支架初撑力不宜过高以防顶破顶煤，工作阻力 仅为支架上方基本顶（顶煤）的重量；煤柱下支架初撑力须大于不使直接顶离层的临界应力，工作阻 力根据残留煤柱集中应力的分布选取较大值。该结果对类似残煤复采条件下支架初撑力与工作阻力 的合理确定，具有一定理论意义和实用价值。 关键词　残煤复采；空区；煤柱；初撑力；工作阻力 中图分类号：ＴＤ３５５　文献标识码：Ｂ 　文章编号：１６７２ －０６５２（２０１４）增刊－００５２ －０４ ＃ 　　韩咀煤业有限公司２１０７ 工作面开采的２ 煤层平 力设计应较低，但也须保证顶板不致下沉过快，同时 均厚度６．４７ ｍ，上分层已于２０ 世纪９０ 年代采用巷 兼顾推溜和拉架的力量要求。因为初撑力设计低了， 柱式采煤法开采，采厚平均２．３ ｍ，下分层留４．１７ ｍ 泵站工作压力就低，就会导致千斤顶的力量变小，从 左右的实体煤。由于受旧采残留煤柱与空区、空巷等 而不能保证工作面支架的移架过程顺利进行。 影响，下分层开采时矿山压力显现有别于实体煤工作 综采工作面正常生产时，支护条件下被切割的煤 面。旧采残留的空区、空巷沿煤层走向、倾向交错布 体，需经受完整、破坏发展及裂隙发育３个阶段，状态 置，缺乏规律性，且较多巷柱之间留有大量浮煤。 在变化过程中煤体内部出现大量裂隙。复采工作面 因此，确定此复采工作面支架合理初撑力与工作阻力 除受采动影响外，顶板一般为旧采残留的“空区—煤 成为该工作面安全高效开采的关键。 柱”，交错分布，故煤柱以及工作面顶煤破坏裂隙更 由于２１０７ 复采工作面特殊的顶板条件，工作面 加严重。存在裂隙的支护对象支撑前状态见图１。 推进将交替通过旧采遗留的空区和煤柱，工作面压 力的分布特征呈高低交替变化式，分布也呈交替变化 特征。故工作面支架合理初撑力与工作阻力的大小 也随顶板压力交替变化而变化。 １　复采工作面支架的初撑力 １．１　空区下工作面支架初撑力 对于旧式“采顶留底”方法开采后的复采工作 面，空区下的工作面留设顶煤较薄，且状态不稳定，支 架初撑力太高时容易将不厚的顶板顶透或顶碎，这对 图１　支架支撑前支护对象状态示意图 顶板的支护管理不利。因此，空区下复采工作面初撑 当工作面推进至空区下方时，由于支护对象厚度 　　收稿日期：２０１４ －０４ －１３ 作者简介：王继贵（１９６８—），男，山西阳曲人，２０１３ 年毕业于太原理工大学，助理工程师，主要从事煤矿安全管理工作 （Ｅ－ｍａｉｌ）１０７７５５４１２＠ｑｑ．ｃｏｍ ２０１４年增刊 王继贵：复采工作面支架的合理初撑力与工作阻力 ·５３ · 较小同时存在大量裂隙，即使工作面空间内是安全的， 顶