現(xiàn)場實(shí)測首采面兩巷礦壓顯現(xiàn)規(guī)律研究

摘 要：通過現(xiàn)場實(shí)測兩巷表面位移，兩巷深部位移，超前單體壓力；掌握首采面兩巷礦壓顯現(xiàn)規(guī)律，為后續(xù)類似條件下安全高效回采提供保障。

關(guān)鍵詞：首采面；兩巷；顯現(xiàn)規(guī)律

中圖分類號：X752 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1地質(zhì)概況

丁集礦13-1煤首采面巷道采用U型通風(fēng)布置，包括運(yùn)輸順槽、軌道順槽和切眼。運(yùn)輸順槽與軌道順槽采用平行布置方式，沿13-1煤層施工。其中運(yùn)輸順槽為機(jī)軌合一，用于進(jìn)風(fēng)、運(yùn)煤及輔助運(yùn)輸。軌道順槽與東部13-1采區(qū)回風(fēng)大巷溝通，用于首采面回風(fēng)及輔助運(yùn)輸。該首采面兩巷采用矩形斷面，錨梁網(wǎng)支護(hù)，圍巖破碎地段采用架棚支護(hù)。錨網(wǎng)支護(hù)，斷面凈寬×凈高=5.0m×3.0m，特殊地段采用架棚、增設(shè)點(diǎn)柱等辦法加強(qiáng)支護(hù)。架棚支護(hù)：為半圓拱斷面，采用架29U鋼棚，棚距600mm，寬×高=5.2m×4.05m。

2 實(shí)測兩巷礦壓顯現(xiàn)規(guī)律研究

2.1 巷道表面位移

開采初期在軌道巷距切眼106m-123m之間布置5個(gè)表面位移測點(diǎn)，記為Ⅲ測站；軌道巷距切眼173m-194m之間布置5個(gè)表面位移測點(diǎn)，記為Ⅳ測站。

在運(yùn)輸機(jī)巷距切眼80m-96m之間布置5個(gè)表面位移測點(diǎn)，記為Ⅱ測站；運(yùn)輸機(jī)巷距切眼210m-227m之間布置5個(gè)表面位移測點(diǎn)，記為Ⅱ測站Ⅰ測站。由于機(jī)巷皮帶機(jī)影響，只對頂板下沉進(jìn)行了連續(xù)觀測。

2.1.1 機(jī)巷表面位移變化分析

從統(tǒng)計(jì)結(jié)果處理我們可以看出：Ⅰ測站距工作面150～200m巷道變形很小，呈現(xiàn)無規(guī)律的隨機(jī)變動，說明其不受支承壓力影響；而Ⅱ測站距工作面23.5m時(shí)，變形量突增，變形速度達(dá)29mm/d。說明從此刻開始為強(qiáng)烈影響區(qū)，對機(jī)巷的表面位移結(jié)果處理如下圖1～圖2所示。

圖2 Ⅰ測站巷道變形速度統(tǒng)計(jì)圖

機(jī)巷表面位移觀測結(jié)果表明：1） 當(dāng)工作面回采至測站時(shí)，機(jī)巷頂?shù)桌塾?jì)移近量達(dá)488mm；2） 機(jī)巷圍巖移動可劃分為三個(gè)階段，第一階段為無采動影響階段，即遠(yuǎn)離煤壁約70.4m，在此期間巷道圍巖移動速度小，巷道維護(hù)狀況良好；第二階段為采動明顯影響階段，在40.5m～70.4m范圍內(nèi)，該區(qū)段內(nèi)由于巷道受到工作面超前支承壓力作用，巷道變形速度增加；第三階段為采動影響劇烈階段，隨著工作面的推進(jìn)，由于受回采動壓影響，在距工作面煤壁前方40.5m內(nèi)，巷道圍巖變形劇烈增加。

2.1.2 風(fēng)巷表面位移變化分析

從統(tǒng)計(jì)結(jié)果我們可以看出：IV測站距工作面120～160m時(shí)，巷道變形很小，亦呈現(xiàn)無規(guī)律的隨機(jī)變動，說明其不受支承壓力影響；而Ⅲ測站距工作面64.4m時(shí)，變形量增大，變形速度達(dá)10mm/d。

風(fēng)巷表面位移觀測結(jié)果表明：

1） 當(dāng)工作面回采至測站時(shí)，頂?shù)紫鲁亮看笥趦蓭鸵平浚數(shù)滓平?30mm，兩幫移近492mm；2） 風(fēng)巷圍巖移動也可劃分為三個(gè)階段，第一階段為無采動影響階段，即遠(yuǎn)離煤壁約77.9m，在此期間巷道圍巖移動速度小，巷道維護(hù)狀況良好；第二階段為采動明顯影響階段，在47.2m～77.9m范圍內(nèi)，該區(qū)段內(nèi)由于巷道受到工作面超前支承壓力作用，巷道變形速度增加；第三階段為采動影響劇烈階段，隨著工作面的推進(jìn)，由于受回采動壓影響，在距工作面煤壁前方47.2m內(nèi)，巷道圍巖變形劇烈增加。

2.2 巷道深部位移

根據(jù)軌道巷多點(diǎn)位移計(jì)的位移速度曲線分析，以鉆孔內(nèi)6測點(diǎn)同時(shí)連續(xù)2天出現(xiàn)大于2mm位移速度，作為受超前支承壓力影響開始的標(biāo)志。

圖3 機(jī)風(fēng)巷深部位移

從圖3可以看出，在遠(yuǎn)離工作面時(shí)，巷道幫部位移很小；在距工作面45m時(shí)，巷道幫部位移加劇，說明巷道采動明顯影響范圍為45m。分析可得：巷道幫部強(qiáng)烈影響松動范圍為：1.5m～3m。

根據(jù)軌道巷、運(yùn)輸機(jī)巷4測站表面位移速度曲線和巷道幫部位移綜合分析可得礦壓顯現(xiàn)劇烈影響范圍在煤壁前方45m，明顯影響范圍為煤壁前方70m。

結(jié)語

根據(jù)觀測可得：（1）機(jī)巷巷道表面位移統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明：機(jī)巷圍巖移動可劃分為三個(gè)階段，第一階段為無采動影響階段，即遠(yuǎn)離煤壁約70.4m，在此期間巷道圍巖移動速度小，巷道維護(hù)狀況良好；第二階段為采動明顯影響階段，在40.5m～70.4m范圍內(nèi)，該區(qū)段內(nèi)由于巷道受到工作面超前支承壓力作用，巷道變形速度增加；第三階段為采動影響劇烈階段，隨著工作面的推進(jìn)，由于受回采動壓影響，在距工作面煤壁前方40.5m內(nèi)，巷道圍巖變形劇烈增加；

（2）風(fēng)巷表面位移觀測結(jié)果表明：當(dāng)工作面回采至測站時(shí)，頂?shù)紫鲁亮看笥趦蓭鸵平浚數(shù)滓平?30mm，兩幫移近492mm；風(fēng)巷圍巖移動也可劃分為三個(gè)階段，第一階段為無采動影響階段，即遠(yuǎn)離煤壁約77.9m；第二階段為采動明顯影響階段，在47.2m～77.9m范圍內(nèi)；第三階段為采動影響劇烈階段，隨著工作面的推進(jìn)，由于受回采動壓影響，在距工作面煤壁前方47.2m內(nèi)，巷道圍巖變形劇烈增加；

（3）巷道深部位移計(jì)統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明：巷道幫部受支承壓力強(qiáng)烈影響范圍為：1.5m～3m，綜合表面位移速度曲線和巷道幫部位移綜合分析可得礦壓顯現(xiàn)劇烈影響范圍在煤壁前方45m，明顯影響范圍為煤壁前方70m。

參考文獻(xiàn)

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