構(gòu)造帶局部厚煤層回采的礦壓特點(diǎn)及其頂板安全管理

1、 專業(yè)技術(shù)文件 / Technical documentation 編號(hào)： 構(gòu)造帶局部厚煤層回采的礦壓特點(diǎn)及其頂板安全管理Through the process agreement to achieve a unified action policy for different people, so as to coordinate action, reduce blindness, and make the work orderly.編制：_日期：_構(gòu)造帶局部厚煤層回采的礦壓特點(diǎn)及其頂板安全管理溫馨提示：該文件為本公司員工進(jìn)行生產(chǎn)和各項(xiàng)管理工作共同的技術(shù)依據(jù)，通過對(duì)具體的工作環(huán)節(jié)進(jìn)行規(guī)范、約

2、束，以確保生產(chǎn)、管理活動(dòng)的正常、有序、優(yōu)質(zhì)進(jìn)行。本文檔可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行修改和使用。 td=“14229” 1概述 回采工作面中因斷層褶曲等地質(zhì)構(gòu)造所形成的局部厚煤層的回采, 一直是煤礦安全管理重點(diǎn)和難點(diǎn)。采用正常煤厚的回采管理方法, 就很難避免煤壁大量片幫, 乃至漏頂、冒頂?shù)仁鹿食霈F(xiàn)。所以, 觀測(cè)研究構(gòu)造帶局部厚煤層回采的礦壓特點(diǎn), 選擇合理的支護(hù)手段, 是提高工作面回采率, 減少頂板事故, 確保安全生產(chǎn)的一個(gè)重要課題。本文根據(jù)本人的多年生產(chǎn)實(shí)踐, 結(jié)合有關(guān)資料, 對(duì)其礦壓特點(diǎn)及相應(yīng)的安全管理作一個(gè)探討。 y2901 支柱載荷與頂板下沉量曲線圖 構(gòu)造帶支柱載荷與頂板下沉量曲線 正常煤厚完整頂

3、板處支柱載荷與頂板下沉量曲線 2構(gòu)造帶局部厚煤層回采的礦壓特點(diǎn) 由于煤層硬度一般在f=2-4, 本身比較松軟, 在斷層等構(gòu)造應(yīng)力的作用下, 容易發(fā)生塑性變形, 產(chǎn)生煤層的局部加厚、變薄乃至尖滅現(xiàn)象。一般來說, 在斷層面附近, 由于引捩作用, 使煤層局部加厚或變薄, 并沿?cái)鄬幼呦虺收瓧l帶狀分布。其物點(diǎn)是:煤層原始結(jié)構(gòu)被破壞, 煤層增厚帶與變薄帶相伴生, 并呈狹長(zhǎng)帶狀沿構(gòu)造線方各分布。如我局瓦窯坪礦六采區(qū)460-43-S采面, 由于受邊界斷層影響, 煤層厚度由正常的0.90m增厚到2.5m-4.0m之間, 六采區(qū)別80-39-NT作面, 由于遇斜交斷層, 工作面煤層厚度也由正常的1.0m增厚至3.

4、0-4.0m之間。根據(jù)觀測(cè), 構(gòu)造帶局部厚煤層回采的礦壓顯現(xiàn)有以下幾個(gè)特點(diǎn): 2.1工作面采高增加, 頂?shù)装逡平考哟?。由于局部厚煤層呈窄條狀分布, 一般寬度在6-25mm之間, 一般采用一次采全高的方式回采。煤層開采后, 由于采高比正常煤層增加3-4倍, 頂?shù)装逡平繉@著增加。國(guó)內(nèi)外的礦壓實(shí)測(cè)表明, 工作面采高增加一倍, 頂?shù)装逡平吭黾?080%, 這和我們現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)的現(xiàn)象相吻合, 局部厚煤層的回采, 將使采場(chǎng)礦壓顯現(xiàn)顯著增大。 2.2煤壁片幫隨采高加入而加深。 構(gòu)造帶所形成的局部厚煤層, 一般都煤質(zhì)構(gòu)軟, 頂板破碎, 煤壁弱面發(fā)育, 經(jīng)常發(fā)生煤壁片幫, 片幫形式因煤層節(jié)理裂隙, 層理弱面

5、等分布及發(fā)育程度不同, 往往是多種多樣的。煤壁片幫在工作面方向上的分布, 沿采面方向上的深度基本上呈扇形分布, 主要在采面的中部和中上部。 2.3斷層帶內(nèi)頂板壓力大, 下沉量大。 上圖是某煤礦的10個(gè)循環(huán)的礦壓觀測(cè)結(jié)果, 斷層帶支柱平均荷為16.2T/柱, 頂板平均下沉量為145mm, 而正常煤厚頂板完整處支柱平均載荷為9.99T/柱, 是斷層帶平均載荷的61.7%, 平均下沉量為84.2mm, 是斷層帶平均下沉量的58%。 從該礦的礦壓觀測(cè)曲線圖, 還可以看出: 2.4支柱載荷和下沒量的波動(dòng)幅度大。 2.5支柱載荷和它相應(yīng)的頂板下沉量呈現(xiàn)不規(guī)則的變化。 而在頂板完整煤厚正常處, 頂板下沉量總

6、是隨著支柱載荷的增加而增加, 隨著支柱載荷的降低而降低。 3頂板管理方式選擇: 綜合上述礦壓特點(diǎn), 由于采場(chǎng)礦壓顯現(xiàn)加劇, 模壁片幫可能性加大、巖層間易出現(xiàn)離層現(xiàn)象, 從而造成頂板壓力大, 下沉量大, 不穩(wěn)定, 煤壁容易片幫, 垮落無規(guī)律等礦壓特點(diǎn), 這就要求在構(gòu)造帶局部厚煤層回采時(shí)使用支撐能力大和性能穩(wěn)定的支護(hù)方式, 同時(shí), 還要采取措施, 防止煤壁片幫, 從而導(dǎo)致漏頂、冒頂事故的發(fā)生。下面是我們?cè)谏a(chǎn)實(shí)踐中使用的幾種支護(hù)方式。 3.1構(gòu)造帶兩側(cè)采用矸石帶支護(hù)。 矸石帶具有支撐能力大, 穩(wěn)定性好, 下沉量大的特點(diǎn), 斷層帶兩側(cè)采用矸石帶支護(hù)即把全部陷落法管理頂板改為構(gòu)造帶局部充填法。 3.2

7、挑落破碎層, 支撐完整層。 在構(gòu)造應(yīng)力的影響下, 緊靠煤層的直接頂往往比較破碎, 其上的巖層則較完整, 此時(shí)宜將破碎層的頂板挑落, 支柱直接支撐在完整頂板上。我局瓦窯坪礦六采區(qū)420-43-背西軸部因?yàn)槭艿今薨櫦皵鄬佑绊? 沿背斜軸有一狹長(zhǎng)的厚煤層（厚達(dá)2.54.0m）, 回采時(shí)因?yàn)橛幸粚觽雾? 呈破碎狀態(tài), 當(dāng)時(shí)采用先將偽頂人工挑落, 支柱直接支撐較為完整的上部巖層, 取得較好的效果。 3.3木垛支護(hù)。 木垛與單柱相比, 具有支撐面積大, 穩(wěn)定性好, 支設(shè)方便, 不受支護(hù)高度限制等優(yōu)點(diǎn)。 3.4離層時(shí)打木楔, 增加穩(wěn)定性。 3.5由于采高成倍增大, 礦壓顯現(xiàn)加劇, 支架高度增加易降低支架的穩(wěn)定性, 易產(chǎn)生倒架、歪斜、煤壁片幫的可能性加大；所以應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況, 采用走向棚或傾向棚, 增加支架的穩(wěn)定性。同時(shí)防止煤壁片幫, 就是要做到及時(shí)支護(hù), 頂梁應(yīng)與頂板接觸良好, 提高初撐力, 且加固煤壁, 及時(shí)打好貼幫柱, 必要時(shí)采用木錨加荊芭背板等護(hù)幫。 4主要結(jié)論 構(gòu)造帶局部厚煤層的回采, 由于采高顯著增大, 礦壓顯現(xiàn)將明顯加劇, 給安全管理帶來很大的壓力, 所以支護(hù)時(shí)應(yīng)選擇穩(wěn)定性好支撐力大的支護(hù)方法, 如矸石充填、木垛、走向棚或傾向棚等。同時(shí), 由于煤層厚度增加, 支架穩(wěn)定性降低, 容易發(fā)生倒架、歪斜, 煤壁片幫的深度也隨采高的增大而加深, 防止煤壁片幫亦顯得十分