不規(guī)則復(fù)雜綜采工作面礦壓觀測技術(shù)實踐

摘要：隨著礦產(chǎn)開采的延伸，由于受地質(zhì)條件的限制和采區(qū)邊界的影響，為提高資源回收率，工作面布置呈不規(guī)則形狀。為確保順利回采，文章針對不規(guī)則工作面制定了不規(guī)則工作面的礦壓觀測方案，為不規(guī)則工作面的礦壓觀測提供理論與實踐依據(jù)。

關(guān)鍵詞：不規(guī)則工作面；觀測方案；數(shù)據(jù)分析；礦產(chǎn)開采

中圖分類號：TD353 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）13-0050-02

1 概況

2 工作面觀測布置方案

（1）工作面所用ZY5000-19/40型液壓支架，工作面機頭、機尾架各布置一條觀測線，面內(nèi)支架左右立柱每隔10架安裝壓力表，監(jiān)測支架初撐力及頂板來壓情況。

（2）工作面里段回采時，機、風(fēng)巷各設(shè)3個監(jiān)測點進(jìn)行監(jiān)測，由里向外每隔50m設(shè)置一個監(jiān)測點；工作面外段回采時，由于機、風(fēng)巷不平行布置，機、風(fēng)巷各設(shè)4個監(jiān)測點進(jìn)行監(jiān)測，由里向外每隔30m設(shè)置一個監(jiān)測點。

3 觀測結(jié)果及分析

3.1 工作面頂板活動規(guī)律

（1）從收集資料分析，工作面里段觀測期間，共出現(xiàn)5次周期來壓，來壓步距12～20m，平均15m（周期來壓特征見表1）；外段共出現(xiàn)3次周期來壓，來壓步距10～15m，平均12m；支架載荷出現(xiàn)峰值對應(yīng)的工作面推進(jìn)距離基本呈規(guī)律性。

（2）從頂板來壓的時空角度分析，在工作面里段距開切眼60～120m范圍為上覆四煤煤柱，在此范圍內(nèi)形成應(yīng)力疊加，正處于應(yīng)力集中區(qū)，工作面上部頂板活動頻繁，工作面下部出現(xiàn)頂板破碎、片幫較寬等現(xiàn)象，曾出現(xiàn)明顯的臺階下沉，頂板下沉量約200mm，支架發(fā)出響聲。之后隨工作面推進(jìn)，上部頂板活動能力逐漸降低，因此，工作面應(yīng)力集中區(qū)的頂板是重點支護范圍。

3.2 支架的適應(yīng)性分析

（1）ZY5000-19/40型液壓支架初撐力為3866kN，額定工作阻力為5000kN。實測初撐力平均值為3795kN，初撐力平均值與額定初撐力的比值為98.2%；最大初撐力為3823kN，比額定值還低43kN。由實測數(shù)據(jù)看出，支架初撐力顯然偏低。

（2）實測最大工作阻力平均值為4232kN，與額定工作阻力比值為84.6%；除工作面下部支架外，額定工作阻力比頂板來壓時最大工作阻力4890kN仍剩余2.8%；這說明兩柱掩護式支架在此工作面應(yīng)用是完全可以支撐頂板的。

3.3 巷道表面變形規(guī)律

4 結(jié)論與效果分析

（1）根據(jù)工作面兩巷采動壓力影響較大的范圍，只有通過加大工作面兩巷超前支護管理的距離，提前進(jìn)行支護，兩幫超前棚采取一梁二柱進(jìn)行加固，減少了兩幫片幫，以確保有效支撐巷道頂板，減少了巷道變形。

（2）對于幫壓較大的這種情況，在超前管理的過程中，還采用了刷幫的方法以釋放部分幫壓，刷幫后及時用限位梁配合單體支柱走向支護頂板，頂幫用木料大笆過嚴(yán)腰實。不僅增加了通風(fēng)斷面，還有效地減少了因幫壓造成的單體支柱的折損。

（3）在鼓底方面，及時對鼓底段進(jìn)行清理和臥底，保證了巷道的出口高度。

（4）對不規(guī)則工作面的礦壓觀測分析結(jié)果為類似不規(guī)則工作面的礦壓觀測提供了技術(shù)指導(dǎo)和理論依據(jù)；為今后的不規(guī)則工作面設(shè)計及安全管理提供科學(xué)的依據(jù)；為類似工作面架型選擇和合理支護參數(shù)的確定提供可靠依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1] 錢鳴高，石坪五.礦山壓力與巖層控制[M].徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2003.

[2] 劉宗亮，涂敏，彭永貴，袁本慶，劉全.孤島工作面圍巖巷道變形觀測分[J].煤礦開采，2011，（5）.

作者簡介：蘇愛（1964—），男，安徽臨泉人，安徽淮北礦業(yè)股份有限公司朱莊煤礦礦長，工程師，研究方向：煤礦生產(chǎn)管理。

（責(zé)任編輯：周 瓊）