XV2304綜采工作面礦壓觀測方案

王　印

（晉城煤業(yè)集團(tuán)鳳凰山煤礦，山西　晉城　048007）

1　工作面概況

XV2304綜采工作面位于鳳凰山煤礦15號煤二盤區(qū)，該工作面北為盤區(qū)軌道巷、皮帶巷和回風(fēng)巷（均已掘），東為王臺鋪礦礦界，南為礦井邊界線，西為XV2303綜采工作面。本工作面設(shè)計(jì)傾斜可采長度：一階段90m，二階段175.1m；走向可采長度：一階段578m，二階段736.1m，巷道布置圖見圖1。工作面采用傾斜長壁一次采全高全部垮落后退式綜合機(jī)械化采煤法。回采工藝：割煤→拉架→推溜→清煤。使用MG250/600-WDⅠ型雙滾筒采煤機(jī)一臺，端頭斜切進(jìn)刀方式；工作面采用2架一組ZT16000-16/30型端頭支架支護(hù)端頭頂板，一階段采用59架、二階段采用118架ZZ8000－17/32型支架支護(hù)工作面頂板，其中2架ZZ8000－17/32型支架支護(hù)端尾頂板。支護(hù)方式為及時支護(hù)，最大控頂距5.74m，最小控頂距5.14m；SGZ-764/400型刮板輸送機(jī)，SZB-764/132型轉(zhuǎn)載機(jī)，DSP-1080/1000型皮帶機(jī)運(yùn)煤。兩巷超前支護(hù)采用DW31.5-350/110X型單體液壓支柱進(jìn)行超前加強(qiáng)支護(hù)，超前支護(hù)距離為20m。

切眼及兩巷斷面特征：切眼頂板采用錨桿、鋼帶支護(hù)，并采用錨索進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)，煤幫采用錨網(wǎng)梁進(jìn)行支護(hù)，其斷面呈矩形，毛寬7.0m，凈寬6.8m，毛高2.6m，凈高2.5m；兩巷頂板采用錨桿、鋼帶支護(hù)，并采用錨索進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)，煤幫采用錨網(wǎng)梁進(jìn)行支護(hù)，其斷面呈矩形，毛寬4.5m，凈寬4.3m，毛高2.6m，凈高2.5m。

2　觀測目的

XV2304綜采工作面是鳳凰山礦15號煤二盤區(qū)首采面，為了解工作面受采動影響的礦壓顯現(xiàn)規(guī)律，探索工作面的礦壓顯現(xiàn)特征，特對工作面進(jìn)行專項(xiàng)礦壓觀測，其目的在于以下幾方面：

圖1　XV2304綜采工作面巷道布置圖

1）頂板采取水力壓裂技術(shù)和淺孔爆破技術(shù)相結(jié)合的方式弱化處理后，對頂板初采期間的垮落效果進(jìn)行分析總結(jié)。

2）對下一個工作面放頂提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)依據(jù)。

3）通過觀測工作面支架工作阻力來判斷工作面初次來壓步距和周期來壓步距。

4）通過對工作面頂板、煤壁以及支架部件受力損壞等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，分析支架的適應(yīng)性程度。

5）通過對順槽錨桿支護(hù)巷道綜合測站監(jiān)測和對超前支護(hù)段單體支柱工作阻力的觀測，進(jìn)一步了解工作面超前壓力的分布規(guī)律，分析研究單體柱支護(hù)效果，為今后類似工作面以及巷道支護(hù)設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

3　觀測地點(diǎn)及觀測內(nèi)容

3.1　觀測地點(diǎn)

XV2304綜采工作面、XV2207巷、XV2208巷（一）及XV2208巷（二）。

3.2　觀測內(nèi)容

1）工作面觀測內(nèi)容。“三量觀測”即液壓支架活柱下縮量、工作阻力、頂?shù)装逡平俊２煽諈^(qū)頂板懸頂長度、寬度、煤壁片幫深度，以及回采過程中支架安全閥開啟、支架部件變形等宏觀統(tǒng)計(jì)。

2）巷道觀測內(nèi)容。巷道表面位移觀測，用于反映巷道表面位移的大小以及巷道斷面縮小程度，可以分析判斷圍巖的運(yùn)動是否超過其安全最大允許值，是否影響巷道的正常使用；錨桿（索）受力監(jiān)測，用于分析錨桿（索）受力大小，判斷錨桿（索）的工作狀態(tài)及其參數(shù)是否合理，如錨桿選擇、錨桿布置密度是否合適等；巷道頂板壓力觀測，用于分析判斷超前采動壓力及其峰值離工作面的距離；頂板巖層離層、裂隙發(fā)育觀測，采用頂板離層儀對巷道頂板離層進(jìn)行監(jiān)測，對頂板裂隙采取宏觀統(tǒng)計(jì)觀測的方式進(jìn)行。通過頂板巖層離層、裂隙發(fā)育觀測來分析掌握頂板活動規(guī)律和裂隙發(fā)展發(fā)育情況，分析老頂巖層的活動規(guī)律。

4　觀測儀器布置及觀測方法

1）工作面布置三個測區(qū)，分別為工作面上部、中部、下部，共布置五個測站，安裝5臺KJ216監(jiān)測系統(tǒng)壓力分機(jī)和5臺YHY60（B）型礦壓數(shù)字壓力計(jì)。具體安裝位置為：一階段KJ216監(jiān)測系統(tǒng)壓力分機(jī)安裝在工作面 6號、30號、54號支架上，YHY60（B）型礦壓數(shù)字壓力計(jì)安裝在工作面7號、31號、55號支架上；與二階段采齊后，將兩臺KJ216監(jiān)測系統(tǒng)壓力分機(jī)分別安裝在工作面85號、111號支架上，將兩臺YHY60（B）型礦壓數(shù)字壓力計(jì)分別安裝在工作面86號、112號支架上。

2）工作面活柱下縮量觀測點(diǎn)設(shè)在機(jī)頭、中部、機(jī)尾具體支架號在實(shí)測時選定。

3）工作面宏觀觀測統(tǒng)計(jì)：按順序從1號支架開始，每隔10個架設(shè)置一個觀測剖面進(jìn)行宏觀觀測統(tǒng)計(jì)。

4）兩順槽超前支護(hù)單體柱測壓儀布置方式：兩超前支護(hù)段距工作面50m處分別安裝5塊單體柱測壓儀對超前支護(hù)段單體柱受力進(jìn)行監(jiān)測，當(dāng)工作面采到單體柱測壓儀跟時，將5塊單體柱測壓儀再移至距工作面50m處，采取以此類推的方式進(jìn)行單體柱壓力監(jiān)測。

5）綜合測站觀測：XV2207巷內(nèi)共安裝三個綜合測站，分別安裝在距切眼1 134m、708m、337.5m處；XV2208巷（二）內(nèi)安裝一個綜合測站，安裝在距切眼240m處；XV2208巷（一）內(nèi)共安裝兩個綜合測站，分別安裝在距小切眼490.5m、132m處。所有綜合測站均在掘進(jìn)期間安裝完畢，通過綜合測站監(jiān)測數(shù)據(jù)分析錨桿、錨索受力狀況，驗(yàn)證錨桿、錨索支護(hù)效果。

5　觀測進(jìn)度安排及需要配置的器具

5.1　觀測進(jìn)度安排

1）觀測時間：從2017年4月5日開始觀測至回采結(jié)束。

2）觀測頻度：工作面數(shù)據(jù)收集每周收集一次；超前支護(hù)段單體柱壓力數(shù)據(jù)收集每周兩次；綜合測站數(shù)據(jù)收集，距工作面50m時，每天收集一次數(shù)據(jù)，其他時間每周一次。

3）資料整理：從觀測開始整理，爭取當(dāng)天收集的數(shù)據(jù)于次日整理完畢，待工作面觀測結(jié)束后一個月內(nèi)提出完整的礦壓觀測報(bào)告。

5.2　觀測配置的器具

各種觀測記錄表、鋼卷尺、記錄筆、采集器等。

6　結(jié)語

認(rèn)真制定執(zhí)行礦壓觀測方案，可以準(zhǔn)確分析出工作面老頂初次來壓步距、周期來壓步距及兩巷超前支護(hù)段受影響范圍，為工作面的安全高效生產(chǎn)提供指導(dǎo)性建議。