淺談綜采放頂煤礦壓顯現(xiàn)規(guī)律

摘要：本文對(duì)礦井四采區(qū)41105綜放工作面礦壓觀測(cè)，揭示了四采區(qū)41105綜放工作面頂板的活動(dòng)規(guī)律。

關(guān)鍵詞：礦壓觀測(cè) 頂板 活動(dòng)規(guī)律

四采區(qū)41105綜采工作面是我礦四采區(qū)的第三個(gè)放頂煤綜采工作面，隨著它的初采我們也進(jìn)行了針對(duì)圍巖條件有別于41101和41103放頂煤綜采工作面的常規(guī)礦壓觀測(cè)，這次活動(dòng)對(duì)于我們進(jìn)一步深刻了解我礦放頂煤綜采工作面的頂板活動(dòng)規(guī)律有很大的意義。

1 工作面概況

1.1 工作面四鄰及圍巖破壞情況 四采區(qū)41105綜放工作面位于我礦四采區(qū)南部，該工作面北部銜接礦井三條采區(qū)集中大巷，東部為下一步開采的41107設(shè)計(jì)工作面，西部為41103工作面采空區(qū)，工作面總體呈單斜構(gòu)造，該面南北向布置，工作面9#煤已回采，現(xiàn)開采10+11#合并煤層，工作面切割巷附近分布有梁上莊、漁灣9#煤破壞區(qū)。

1.2 工作面參數(shù)及頂?shù)装迩闆r 該工作面走向長(zhǎng)度1050米，傾斜長(zhǎng)度135米，煤層為太原組10+11#煤層，均厚7.77米，煤層平均4°左右，屬近水平煤層。煤容重1.4t/m3。9#煤厚度1.59m，容重為1.35T/m3；9#煤頂板K2石灰?guī)r厚度6.4m，容重為2.42T/m3；10#煤頂板頁巖厚度1.5m，容重為2.41T/m3。老頂為K2石灰?guī)r，厚度6.4米。深灰色，致密堅(jiān)硬，抗壓強(qiáng)度960kg/cm2。直接底為鋁土質(zhì)泥巖，厚度7.69米，遇水變軟膨脹，抗壓強(qiáng)度126kg/cm2。

1.3 采煤方法 該工作面采用走向長(zhǎng)壁后退式采煤法，綜合機(jī)械化采煤、放頂煤工藝，采用自然跨落法管理采空區(qū)頂板。采高2.4m。作業(yè)循環(huán)進(jìn)度定為0.6m。循環(huán)放煤步距確定為0.6m。放頂煤厚度5.37m，一刀一放放煤法平均采放比：1：2.24。最大控頂距為4670mm，最小控頂距為4070mm，放煤高度5.37m，放煤步距0.6m。

1.4 頂板管理方法 該工作面采用ZF4200/16/26型支撐掩護(hù)式液壓支架作為基本支架護(hù)頂。隨著工作面推進(jìn)，每循環(huán)一次，采空區(qū)頂板垮落一次。選用87架ZF4200/16/26型中間架，5架ZFG5000/16.5/26.5型過渡架作為端頭架進(jìn)行支護(hù)，共計(jì)92架。

具體液壓支架參數(shù)詳見下表：

1.5 礦壓觀測(cè)方法 工作面共布置四條測(cè)線，分別位于工作面機(jī)頭20#支架和72#支架以及工作面中部的45#、46#支架上。每條測(cè)線上各安裝兩臺(tái)電子圓圖儀，將每臺(tái)儀器的兩個(gè)接口分別接在支架的四根立柱的下腔，這樣就可以將整個(gè)位于測(cè)線上的支架的受力和它對(duì)頂板的支護(hù)狀況全過程全方位地記錄下來。

2 工作面礦壓顯現(xiàn)規(guī)律

2.1 直接頂初次跨落 6月10日，在工作面到煤壁到落山跨度（以后簡(jiǎn)稱跨度）為平均7米時(shí)支架阻力有明顯升高的趨勢(shì)，11日在工作面中部支架阻力達(dá)到30Mpa，機(jī)頭支架阻力升高的趨勢(shì)進(jìn)一步加劇。15日18點(diǎn)，當(dāng)跨度達(dá)到9.6米時(shí)，工作面機(jī)頭和中部支架工作阻力達(dá)到30Mpa，機(jī)尾支架阻力也急劇升高。

2.2 老頂初次來壓 到22日，當(dāng)工作面跨度達(dá)到14米時(shí)，工作面機(jī)頭支架阻力達(dá)到30Mpa，機(jī)尾支架阻力也急劇升高。

2.3 老頂?shù)闹芷趤韷?老頂初次來壓過后，工作面中部測(cè)點(diǎn)的壓力值一直維持在卸載值。工作面機(jī)尾的測(cè)點(diǎn)的測(cè)值有不同程度的低落，到7月13日再次全部達(dá)到支架的額定工作阻力值。

2.4 支架工作性能分析 在支架工作阻力曲線可以看出，直接頂來壓和老頂初次來壓后，支架的工作阻力特性曲線為一次增阻-恒阻型曲線的占90%以上，時(shí)間加權(quán)阻力十分接近于支架的額定工作阻力。工作面頂板來壓時(shí)安全閥最大的卸載頻率高達(dá)4次每小時(shí)。支架的安全閥卸載值為31.766MPa，需要在一定程度上調(diào)高。

3 觀測(cè)結(jié)果

①根據(jù)觀測(cè)得知支架安全閥卸載值不均勻，其中最大值36MPa，最小值為24MPa。②該工作面老頂初次來壓期間沒有發(fā)現(xiàn)支架鉆底和被支架被壓死的現(xiàn)象。證明該種型號(hào)的支架可以滿足該工作面的要求。③該工作面直接頂跨落步距為9.6m，老頂初次來壓步距為21.8m。頂板來壓時(shí)前后立柱的支架工作特性曲線都為頻繁卸載的恒阻性，證明來壓強(qiáng)度接近于支架的額定工作阻力。④周期來壓步距不明顯，周期來壓強(qiáng)度接近老頂初次來壓強(qiáng)度。前立柱的工作特性曲線幾乎90%為增阻-恒阻型特性曲線，時(shí)間加勸阻力十分接近于支架的額定工作阻力。說明該工作面支架安全閥卸載值偏低。⑤在頂板來壓以后，前立柱的工作特性曲線幾乎90%為增阻-恒阻性特性曲線。時(shí)間加勸阻力十分接近于支架的額定工作阻力。后立柱的工作特性曲線則呈增阻-恒阻性，一次增阻，多次增阻性的都有。說明該工作面支架安全閥卸載值偏低。

參考文獻(xiàn)：

[1]張頂立.綜合機(jī)械化放頂煤開采采煤工作面礦山壓力控制[M].北京：煤炭工業(yè)出版，1999.

[2]周楚良.礦山壓力實(shí)測(cè)技術(shù)[M].徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，1988.

[3]張榮立，何國(guó)緯，李鐸.采礦工程設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].煤炭工業(yè)出版社，1996.