不規則復雜綜采工作面礦壓觀測技術實踐

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

關鍵詞：不規則工作面；觀測方案；數據分析；礦產開采

中圖分類號：TD353 文獻標識碼：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，面內支架左右立柱每隔10架安裝壓力表，監測支架初撐力及頂板來壓情況。

（2）工作面里段回采時，機、風巷各設3個監測點進行監測，由里向外每隔50m設置一個監測點；工作面外段回采時，由于機、風巷不平行布置，機、風巷各設4個監測點進行監測，由里向外每隔30m設置一個監測點。

3 觀測結果及分析

3.1 工作面頂板活動規律

（1）從收集資料分析，工作面里段觀測期間，共出現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3次周期來壓，來壓步距10～15m，平均12m；支架載荷出現峰值對應的工作面推進距離基本呈規律性。

（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，在此范圍內形成應力疊加，正處于應力集中區，工作面上部頂板活動頻繁，工作面下部出現頂板破碎、片幫較寬等現象，曾出現明顯的臺階下沉，頂板下沉量約200mm，支架發出響聲。之后隨工作面推進，上部頂板活動能力逐漸降低，因此，工作面應力集中區的頂板是重點支護范圍。

3.2 支架的適應性分析

（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。由實測數據看出，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用是完全可以支撐頂板的。

3.3 巷道表面變形規律

4 結論與效果分析

（1）根據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，提前進行支護，兩幫超前棚采取一梁二柱進行加固，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腰實。不僅增加了通風斷面，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，及時對鼓底段進行清理和臥底，保證了巷道的出口高度。

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

參考文獻

[1] 錢鳴高，石坪五.礦山壓力與巖層控制[M].徐州：中國礦業大學出版社，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，安徽淮北礦業股份有限公司朱莊煤礦礦長，工程師，研究方向：煤礦生產管理。

（責任編輯：周 瓊）