關家崖8104工作面過上覆采空區(qū)支架選型研究

楊文豪

(1.華潤煤業(yè)(集團)有限公司,太原 030024;2.太原華潤煤業(yè)有限公司 原相煤礦,山西 古交 030200)

目前,我國支架技術已經(jīng)能夠滿足煤礦開采所需[1-3]。但是，實際回采過程中,受地質(zhì)構造及工作面位置等因素影響,在支架的使用過程中出現(xiàn)了各種問題。其中,以支架選型問題最為常見。煤礦多層開采現(xiàn)狀大多數(shù)為“先上后下”,即先開采上層煤,隨后對下層煤進行回采,導致上層煤開采形成的采空區(qū)對下層煤回采產(chǎn)生一定的影響,生產(chǎn)中易造成漏矸嚴重,甚至支架壓死等現(xiàn)象[4-6]。對支架的選型往往機械式地采用經(jīng)驗公式記性計算,忽略了回采期間應力演化等因素對支架選型的影響。本文以關家崖煤礦實際生產(chǎn)條件為背景,通過對工作面過上覆采空區(qū)支架選型的研究,為相似條件礦井提供了借鑒。

1 工程概況

1.1 工作面概況

關家崖煤礦8104工作面位于8號煤一采區(qū),工作面對應地表位置為荒山坡,無建筑物、河流等設施,工作面煤層沉積比較穩(wěn)定,平均厚度2.5 m,煤層傾角平緩,回采范圍內(nèi)煤層傾角3°～10°,工作面傾斜長度130 m,走向長度410 m,采用傾斜長壁綜合機械化采煤方法。該工作面上覆4號煤層已經(jīng)采空,4號煤與8號煤層間距27 m。圖1為8104工作面地層剖面示意圖。

圖1 8104工作面地層剖面圖Fig.1 Stratigraphic profile of 8104 working face

如圖1所示,在8號煤層推進至一定距離時,進入上覆4號煤采空區(qū)影響范圍,對8號煤層工作面支架的工作阻力影響較大。

1.2 圍巖特征

8104工作面直接頂為砂質(zhì)泥巖,厚度2.0～3.0 m(平均厚度2.3 m),老頂為中粒砂巖、細粒砂巖、粉砂巖,厚度4.5 ～6.0 m(平均厚度約5.0 m)。……