大采高工作面超前礦壓顯現規律研究與實測

袁文豐

（王莊煤業有限責任公司，山西 長治 046000）

大采高工作面超前礦壓顯現規律研究與實測

袁文豐

（王莊煤業有限責任公司，山西 長治 046000）

以王莊煤業3043大采高工作面礦壓觀測與礦山壓力顯現的規律分析為例，通過現場實測數據對液壓支架的適應性及對順槽巷道超前支護穩定性進行了分析，得出了工作面一側為實體煤及一側采空區時，工作面超前支撐壓力的影響范圍和壓力變化曲線，可為大采高巷道支護與支架選型提供科學依據。

大采高；礦壓觀測；巷道穩定性；支架選型

1 3043工作面概況

3043大采高綜采工作面位于井田東部，開采3號煤層，煤層厚度4.65m～5.2m，均厚5.17m，煤層傾角2°～ 7°，煤層含一層夾矸，矸厚0.1m。3043工作面東為3045回風順槽，西為3042綜采工作面，北為304采區三條巷道，南部相鄰雄山礦采空區。3號煤層頂板情況，如表1所示。

表1 煤層頂板情況

2 礦壓觀方案

（1）觀測目的：掌握工作面超前支承壓力影響范圍、峰值位置及強度，用于指導工作面超前支護范圍與支護強度確定。（2）觀測儀器：錨桿（索）測力計、智能壓力儀等。（3）觀測方法：錨桿測力計、智能壓力儀，每隔兩小時記錄一次，考慮到井下錨桿測力計保存數據的穩定性，每三天收集一次。

3 礦壓數據處理與規律分析

錨桿測力計讀數值的變化，反映了工作面超前支撐壓力變化規律，依據應力變化程度來確定支承壓力影響區范圍。根據現已觀測到的數據，分別對各巷超前支承壓力觀測結果進行分析。

（1）3043進風順槽測點數據分析：

進風順槽各測點超前支承壓力與工作面推進度關系曲線，見圖1、圖2、圖3所示。

圖1 進風順槽1號錨桿測力計壓力變化曲線圖

圖2 進風順槽2號錨桿測力計壓力變化曲線圖

圖3 進風順槽3號錨桿測力計壓力變化曲線

各測點受工作面采動影響范圍和強度略有不同，主要是工作面推進過程中，圍巖的地質條件存在差異造成的。總的來看，工作面超前支承壓力影響范圍28m～50.2m左右，平均41.32m。顯著影響范圍11m～31.4m左右，平均21.6m；工作面超前支承壓力峰值位置4m～10m左右，平均6m；最大值49.89mPa。通過整體數據不同時間段的分析，進風順槽所受壓力增值幅度不是特別大，當工作面推至3042采空區區域時、有所增大，但影響不大。

（2）3043回風順槽測點數據分析：

回風順槽各測點超前支承壓力與工作面推進度關系曲線，見圖4-圖7所示。

圖4 回風順槽1號錨桿測力計壓力變化曲線圖

圖5 回風順槽3號錨桿測力計壓力變化曲線圖

圖6 回風順槽4號錨桿測力計壓力變化曲線圖

圖7 回風順槽7號錨桿測力計壓力變化曲線圖

由圖可知:實體煤一側工作面超前支承壓力影響范圍31m～78.5m左右，平均45.43m。顯著影響范圍22m～25.5m左右，平均23.6m，工作面超前支承壓力峰值位置5.5m～9m，平均7.3m；最大值53.22mPa。通過實體煤時期部分數據分析，回風順槽數據基本沒有出現大幅度的增值變化。從圖7采空區分析，回風順槽工作面超前支承壓力影響范圍平均57.7m，相對于實體煤時增加12.27m。顯著影響范圍平均34.5m，相對于實體煤時增加10.9m。超前支承壓力峰值位置10.7m，相對于實體煤時增加3.4m。最大值達到61.23MPa，相對于實體煤時增加8.01mPa。工作面在過采空區時，需要加長超前支護距離和加強錨桿（索）支護數。

4 結束語

（1）工作面一側為實體煤時，工作面超前支承壓力影響范圍41m～45m。顯著影響范圍為11m～31m左右，工作面超前支承壓力峰值位置4m～10m左右，平均6m，最大值51MPa左右。支承壓力增值幅度不是特別大。（2）工作面一側為采空區時，工作面超前支承壓力影響范圍相對于實體煤時增加12.27m。超前支承壓力峰值位置相對于實體煤時增加3.4m。最大值相對于實體煤時增加8.01MPa。支承壓力增值幅度明顯變強。（3）工作面一側為采空區時，距工作面20m的范圍內，出現錨索、錨桿拉斷，巷道整體變形嚴重，最大兩幫變形達1800mm。表明巷道受到采空區影響嚴重，必須進行加強支護。

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Study and Test of Lead Strata Behavior on Large-mining-height Working Face

YUAN Wen-feng
(Wangzhuang Coal Co.,Ltd,Changzhi Shanxi 046000)

Taking an example ofpressure observation and strata behaviorstudy of3043large-mining-height working face in Wangzhuang Coal Co.,field data were used to study the adaptability of hydraulic support and lead support stability in crossheading roadways to conclude impact range and variation curve of lead support pressure,when one side of working face was coal and the other side was goaf.The study can provide a scientific foundation for support selection in the large-mining-height roadways.

large-mining-height;pressure observation;roadway stability;support selection

TD323

A

1672-5050（2012）10-0043-03

2012-06-19

袁文豐（1982—），男，湖北荊州人，碩士，助理工程師，從事采煤工程、礦壓監測等管理工作。

樊 敏