大采高回采巷道變形規(guī)律實(shí)測(cè)與分析

齊 鵬，尤舜武

（1.陽(yáng)泉煤業(yè)集團(tuán) 寺家莊煤礦，山西 晉中 032600；2.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京） 資源與安全工程學(xué)院，北京100083）

大采高回采巷道變形規(guī)律實(shí)測(cè)與分析

齊 鵬1，尤舜武2

（1.陽(yáng)泉煤業(yè)集團(tuán) 寺家莊煤礦，山西 晉中 032600；2.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京） 資源與安全工程學(xué)院，北京100083）

經(jīng)過(guò)對(duì)工作面回采巷道表面位移及深基點(diǎn)位移的觀測(cè)和對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，得出了寺家莊煤礦大采高工作面回采巷道的變形規(guī)律，這對(duì)后續(xù)工作面回采巷道支護(hù)參數(shù)優(yōu)化和工作面安全高效生產(chǎn)都有重要的導(dǎo)意義。

大采高；回采巷道；變形規(guī)律；支承壓力

大采高回采巷道斷面大、采動(dòng)影響變形嚴(yán)重、維護(hù)困難。某礦工作面為集團(tuán)公司第一個(gè)大采高綜采工作面，掌握巷道變性規(guī)律是合理設(shè)計(jì)巷道支護(hù)方式有效控制回采巷道圍巖的基礎(chǔ)，也為今后類似工作面回采巷道設(shè)計(jì)提供參考。

1 工作面的概況

寺家莊煤礦15104大采高綜采工作面走向長(zhǎng)1817 m，可采走向長(zhǎng)1504 m，傾斜長(zhǎng)240 m，工作面埋深約450 m，煤層厚4.3 m～7.1 m、平均5.5 m，煤層傾角3°～15°、平均7°，煤層賦存穩(wěn)定。主采15號(hào)煤層，老頂為灰色細(xì)砂巖、厚6 m，直接頂為黑色砂質(zhì)泥巖、厚6 m，直接底為灰黑色砂質(zhì)泥巖、厚7.5 m，老底為灰色細(xì)砂巖、厚為2.5m，煤層頂?shù)装迩闆r見(jiàn)表1。工作面布置五條巷道，巷道斷面均為矩形。其中工作面進(jìn)、回風(fēng)順槽沿煤層頂板布置，進(jìn)風(fēng)順槽斷面4600mm×3500mm，回風(fēng)順槽斷面4400 mm×3500 mm，進(jìn)回風(fēng)順槽均采用“錨桿+波紋鋼帶+錨索+金屬網(wǎng)”聯(lián)合支護(hù)。工作面回采范圍內(nèi)，共揭露5個(gè)斷層和3個(gè)陷落柱，斷層最大落差4m。

2 回采巷道圍巖變形規(guī)律的實(shí)測(cè)分析

（1）觀測(cè)的內(nèi)容與方法：①表面位移觀測(cè)：進(jìn)風(fēng)和回風(fēng)順槽分別布置測(cè)站，采用“十字測(cè)量法”觀測(cè)，觀測(cè)巷道的頂?shù)装迮c兩幫移近量。②深基點(diǎn)位移觀測(cè)：在每個(gè)測(cè)面頂板中部和兩幫各施工1個(gè)直徑40 mm的鉆孔，孔深6m，觀測(cè)巷道圍巖深部位移情況。測(cè)站布置及設(shè)置，見(jiàn)圖1。

表1 煤層頂?shù)装迩闆r表

圖1 測(cè)站布置及設(shè)置圖

2）觀測(cè)數(shù)據(jù)整理與分析：

①表面位移觀測(cè)數(shù)據(jù)分析：見(jiàn)圖2，由于工作面為首采工作面，巷道兩側(cè)為實(shí)體煤，巷道表面位移整體變化量不大，兩幫最大移近量324 mm，頂?shù)装遄畲笠平?20mm。從表面位移看，距離工作面45 m左右開(kāi)始位移變化顯著，采動(dòng)支承壓力的影響范圍54 m～78 m，大于一般綜放面。②深基點(diǎn)位移觀測(cè)數(shù)據(jù)分析：見(jiàn)圖3～圖5的各測(cè)站不同測(cè)點(diǎn)的深基點(diǎn)位移量。因受工作面采動(dòng)影響，巷道圍巖內(nèi)部產(chǎn)生變形，但不同深度不同部位圍巖的變形速度不同；隨著深度增加，圍巖的變形速度及變形量逐漸減?。徊⑶蚁锏揽抗ぷ髅?zhèn)葒鷰r的變形最大，頂板次之，靠實(shí)體煤側(cè)最小。采動(dòng)影響范圍：采動(dòng)影響圍巖顯著變化范圍在工作面前方37m左右。

圖2 回采巷道表面位移隨推進(jìn)變化曲線圖

圖3 頂板深部基點(diǎn)位移量

3 結(jié)束語(yǔ)

圖4 靠工作面?zhèn)壬畈炕c(diǎn)位移量

圖5 靠實(shí)體煤側(cè)測(cè)點(diǎn)基點(diǎn)位移量

（1）大采高的采高較大，工作面頂板壓力隨之增大，煤壁前方支承壓力集中程度隨之增大，支承壓力峰值較大，工作面前方形成超前支承壓力，隨著工作面的推進(jìn)而向前移動(dòng)，影響范圍達(dá)54 m～78 m，顯著影響范圍在工作面前方37m左右。兩幫位移量略大于頂?shù)装逦灰屏?，工作面?zhèn)葒鷰r的變形量最大，實(shí)體煤側(cè)最小。（2）回采實(shí)踐表明，錨桿錨固區(qū)內(nèi)的圍巖沒(méi)有與錨固區(qū)外的圍巖發(fā)生明顯的脫離，錨桿應(yīng)變沒(méi)有超過(guò)極限應(yīng)變量；說(shuō)明錨桿設(shè)計(jì)合理，圍巖控制效果較好。

[1]張緒言.大采高回采巷道圍巖控制技術(shù)研究[D].太原:太原理工大學(xué),2010.

[2]錢(qián)鳴高,石平五.礦山壓力與巖層控制[M].徐州:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社,2003.

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Measurement and Analysis on Deformation Rule of Large-mining-height Roadways

QI Peng1,YOU Shun-wu
(1.Sijiazhuang Mine,Yangquan Coal Group,Jinzhong Shanxi 032600;2.College of Resources and Security Engineering,China University of Mining(Beijing),Beijing100083)

The deformation rules of caving roadways in large-mining-height mining face in Sijiazhuang mine is obtained by the observation of surface displacement and deep base-point displacement and the statistic analysis of the measurement data,which is very important for future support parameters optimization and safety and efficiency production.

large-mining-height;caving roadway;deformation rule;support pressure

TD325

A

1672-5050（2012）09-0047-02

2012-02-19

齊 鵬（1985—）男，新疆伊犁人，本科，技術(shù)員，從事煤礦生產(chǎn)技術(shù)及管理工作。

劉新光