較大傾角采煤工作面礦壓觀測方法和數(shù)據(jù)分析

2014-04-28 07:42:26張錫九

山東工業(yè)技術(shù) 2014年16期

張錫九

（肥城礦業(yè)集團有限責任公司礦山救護大隊,山東　肥城　271608）

張錫九

（肥城礦業(yè)集團有限責任公司礦山救護大隊,山東肥城271608）

摘要：采煤工作面的初壓會對工作面產(chǎn)生不同程度的危害，初壓來之前需加強對頂板的管理和進行礦壓觀測，通過礦壓觀測為以后工作面初壓預測和頂板管理積累了經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞：礦壓；觀測；頂板管理

1　概況

8101工作面位于楊營煤礦8100采區(qū)上山以東，地面標高+40.8～41.0m，工作面標高—605.0—670.2m。走向長度204.6m，傾長97m。煤層平均厚度1.04m，煤層傾角20～26°。

2　礦壓

地下巖體在開挖之前，原始應(yīng)力處于平衡狀態(tài)。開掘巷道或回采時，破壞了原始的應(yīng)力平衡狀態(tài)，引起巖體內(nèi)部的應(yīng)力重新分布，直至形成新的平衡狀態(tài)。這種由于礦山開采活動的影響，在巷硐周圍巖體中形成的和作用在巷硐支護物上的力定義為礦山壓力，簡稱礦壓。

在礦山壓力的作用下，會引起一系列的力學現(xiàn)象，如頂板下沉和垮落、底板拱起、煤壁片幫、支架變形和破壞。在大多數(shù)情況下，礦壓顯現(xiàn)會對采礦工程產(chǎn)生不同程度的危害。為使礦壓顯現(xiàn)不致影響開礦工程的正常進行和保障安全生產(chǎn)，必須采取各種技術(shù)措施把礦山壓力顯現(xiàn)控制在一定的范圍內(nèi)。

3　8101工作面頂板的管理

3.1支護材料規(guī)格型號

支柱型號為DW1.2-300/100，頂梁型號為HDJA-1000型鉸接頂梁，柱距為700mm，排距為1000mm，初承力達到11.4MP。

3.2順槽及超前管理方法

上下順槽均超前工作面煤壁30米單體支柱配合金屬鉸接頂梁支護；分別在順槽距上、下幫各0.7m使用金屬鉸接梁配合單體液壓支柱打三排走向挑棚，一梁一柱中定位，頂板不平處用半圓木接實，支架必須正規(guī)有勁，單體支柱穿鞋。

3.3特殊時期的頂板管理

初壓來之前，當觀測到頂板壓力變大，下沉速度較平時加快時開始，每各6米支設(shè)一組密集叢柱。可適當加強支護，沿放頂線增設(shè)一到二排的密集支柱。懸頂過長時采用人工放頂。

3.4對頂板進行礦壓觀測

對工作面礦壓觀測。用專人三班對頂板下沉、支柱壓力、活柱下縮量進行測量。在觀測過程中當頂板下沉速度達到100忽米∕分時立即停止施工準備撤人，達到150忽米∕分時立即撤人。通過對工作面礦壓觀測得到如下結(jié)果。

圖1　頂板下沉量

在觀測過程中我們發(fā)現(xiàn)初壓來之前頂板下沉速度較平時變快，自動泄壓的柱子開始變多，直到初壓結(jié)束后才變的穩(wěn)定。由于工作面斷層多，頂板的巖性不一樣，整個面并不是同時來勁。從圖可看出初壓發(fā)生在15觀測排。其步距為18m。

圖2　頂板下沉速度

4　小結(jié)

4.1采煤工作面初壓和周期來壓可采取的技術(shù)措施

可適當加強支護，沿放頂線增設(shè)一到二排的密集支柱；適當?shù)募哟蠊ぷ髅娴姆彭斁啵栽龃蠊ぷ髅嬷е闹瘟头€(wěn)定性；采取小進度多循環(huán)作業(yè)，加快工作面的推進速度，以保持頂板的完整性，使之具有更好地穩(wěn)定性；落煤后要及時支護，支架密度和架設(shè)質(zhì)量要符合工程質(zhì)量標準的要求；基本頂周期來壓時，可采取同初期來壓時的安全技術(shù)措施，不同的是周期來壓時要縮小工作面的控頂距，采空區(qū)里的支柱一定要回收干凈，使直接頂充分垮落，以緩沖基本頂垮落對工作面的沖擊；在片幫嚴重地點，應(yīng)在幫柱上加托梁或及時超前掛梁；煤質(zhì)松時，除打貼幫柱外，還應(yīng)在煤壁與貼幫柱間加橫撐；炮采工作面合理布置炮眼，適當減少裝藥量，松軟的煤幫要以放震動炮為主；落煤后及時找掉傘檐和松軟煤幫。

4.2初壓和頂板下沉與超前支護壓力變化有一定的聯(lián)系

超前支護支柱壓力如圖3所示