特厚煤层巷道矿压显现规律及控制技术.pdfVIP

技 术 与 市 场 技 术 研 发 2016年第23卷第9期 特厚煤层巷道矿压显现规律及控制技术 盂 祥 崴 12 (1.太原理工大学矿业工程学院，山西太原030024; 2.内蒙古扎赉诺尔煤业有限责任公司灵露煤矿，内蒙古满洲里021410) 摘 要 ：同忻井田以特厚煤层为主要特征，为保证其在综放回采过程中维持巷道围岩的稳定性，通过现场实测和理论分 析，研究了同忻井田巷道的矿压显现规律，分析了开采煤层过程中顶板岩性、地质构造以及岩体应力等对井田矿压显现 的影响。提出煤层注水强矿压控制技术，具有一定的实用价值。 关键词：特厚煤层；“双系两硬”煤层；强矿压显现；技术研究 doi ： 10. 3969/j . issn . 1006 - 8554. 2016.09.064 〇 引言 3.9 m ，放煤厚度11.4 m ，采放比约为1 : 2. 9,工作面倾斜长度 同忻煤矿开采石炭二叠系煤层，对应的浅部矿井有同家梁 193 m ，可采走向长度1 406 m 。为研究“两硬”综放条件下上覆 煤矿、大斗沟煤矿、永定庄煤矿、煤略口煤矿、忻州窑煤矿，浅部 岩层结构及运动特征、掌握工作面矿压显现规律，探讨支架一 矿井均开采侏罗系煤层，侏罗纪煤层存在“两硬”条件，开采过 围岩关系及优化支架选型，在开采过程中对8 100工作面进行 程中出现了顶板不易垮落、冲击载荷显现、动载系数大，严重时 了矿压监测。监测设备采用山东尤洛卡公司生产的ZVDC - 1 出现了冲击地压等动力现象。开采石炭二叠系煤层的同忻煤 型综采支架计算机监测系统对工作面支架的载荷及其工况进 矿同样存在“两硬”条件，而且面临着侏罗系煤层的开采扰动， 行连续不间断地监测。工作面共有支架114架，设 11个压力 在生产过程中已多次遇到了上覆岩层纵向大结构破坏和强烈 分机，从 8#支架开始每间隔10个支架安设一组，分别在8#、18 的矿压显现，安全生产受到严重威胁。因此，开展对同忻井田 #、28#、38#、48#、58#、68#、8#、88#、108#支架上。压力分机的3 区域地质动力环境、“双系两硬”煤层覆岩破坏与运动规律、矿 个接口分别接支架的前柱、后柱的下腔，对前柱、后柱油缸下腔 压显现规律、围岩控制技术等内容的研究是实现同忻井田“双 的压力进行监控。 系两硬”煤层安全高效开采的重要前提和基础，对实现良好的 2.1.2矿压监测结果总结 经济效益和社会效益具有十分重要的意义。 1) 工作面顶板回转变形失稳是造成支架后柱初撑力合格 1 同忻井田矿压显现分析 率偏小的原因之一;支架循环最大工作阻力较大，说明顶板压 1.1 地质构造对井田矿压显现的影响 力大，顶煤的“衬垫”作用不明显。 同忻井田内m - 5 断裂、I -12断裂和 - 2 断裂对开采 2) 支架最大工作阻力与初撑力呈线性变化规律，原因是厚 过程中的矿山压力显现发生具有重要影响，从空间上影响井田 层坚硬顶板没有形成稳定的铰接结构，顶板呈悬梁结构，顶板 矿山压力显现的分布特征。m - 5 断裂从井田的东北延伸至 岩层的断裂和下沉引起支架最大工作阻力随初撑力的提高增 西南，与口泉断裂平行，其应力状态与口泉断裂相似，对整个井 长速度加快。 田的应力状态具有重要作用。把井田内划分出的活动断裂同 3) 矿压实测中基本顶的第3 次周期来压时工作面推进距 矿山压力显现点的信息进行对比分析得出：在同忻煤矿8100 离为202. 8 m ,来压表现为强烈，与相似材料模拟中第3 次周期 工作面、8106工作面等开采过程中出现的强烈矿压显现，明显 来压(工