《采场坚硬顶板弱化条件下矿压显现规律研究》.pdf

第 10卷 第4期 华北科技学院学报 2013年 10月 采场坚硬顶板弱化条件下矿压显现规律研究① 滕盛伟 ② 沈孟飞 (1．神华集团寸草塔二矿，内蒙古鄂尔多斯 719315；2．安徽理工大学 能源与安全学院，安徽 淮南 232001) 摘 要：以新集二矿210108综采工作面为研究对象，制定 了坚硬顶板爆破弱化条件下的矿压观测方案。通 过对现场实测数据的整理分析，对工作面矿压显现特征、顶板活动规律和超前支承压力分布规律进行 了研 究，并对初次来压和周期来压期间支架载荷变化进行 了系统的分析，掌握了坚硬顶板弱化条件下的矿压显现 规律，为工作面安全开采提供依据。 关键词：采场；坚硬顶板；矿压显现；初撑力；工作阻力 中图分类号：TD323 文献标识码：A 文章编号：1672—7169(2013)04—0012—05 坚硬顶板是指厚度较大，强度较高 (单轴抗 石坚固性系数 f=13．8，属坚硬顶板。根据顶板赋 压强度 80MPa)，完整性 (整体性)较好的煤层 存状况，对工作面切眼顶板进行爆破弱化处理。 顶板岩层 ¨J。此种顶板 由于其抵抗破坏的极限 工作面推进至5．2m时，沿工作面倾向方向在切 强度很大，煤层开采后可大面积悬露而不冒落，给 眼顶板单排分2组布置 5个炮孔，进行切眼内强 采场的安全生产带来极大的威胁 ]。新集二 制放顶施工。 矿210108工作面顶板属于坚硬难冒顶板，单向抗 2 矿压观测方法及内容 压强度可达 140MPa，现场通过深孔爆破弱化技术 2．1 工作面液压支架载荷观测 处理煤层坚硬顶板。研究该条件下的工作面矿压 支架载荷观测采用山东科大中天电子有限公 显现特征对指导现场安全生产具有重要意义 。研 司生产的煤矿矿压观测数据处理分析系统进行监 究结论可为新集矿区1号煤层开采提供支架选型 控。沿工作面倾斜方向分别布置上、中、下3个测 和顶板控制的参考依据，同时，对厚层坚硬顶板管 站，上部测站分别在97、87和77液压支架上设 理也有一定的借鉴意义。 置测点，中部测站分别在 67、57、47和 37液压 l 工作面概况 支架上设置测点，下部测站分别在 27、17、7液 210108综采工作面为 1煤首采工作面 ，该工 压支架上设置测点，将观测表与液压支架前、后 作面布置在2101采区东翼 1煤层中，采面沿煤 柱相连，对前、后柱进行压力监测。测点布置如 层布置有机巷、风巷、切眼三条基本巷道。该工作 图2所示。 面倾斜长为 148m，可采走 向长为565m，煤层平 2．2 宏观统计 均厚度为4．5m，煤层平均倾角为8。，采用全部垮 沿工作面倾斜方向每隔十架作为一个观测断 落后退式综合机械化开采 ，风巷与机巷支护均采 面，每天统计一次架前 冒顶、煤壁片帮、支架受载 用架棚支护，架棚上方铺设锚网。工作面位置图 损坏、安全 阀开启情况等。统计结果详细记录在 如图 1。 现场矿压监测分析 日报中。 1煤结构较简单，可采范围内煤层厚度变化 2．3 工作面超前支承压力监测 不大，顶板岩性主要为巨厚层状砂岩或石英砂岩，