“孤島”綜放工作面緩慢回采壓力顯現研究

1、單體支柱支護巷道迎山角的確定單體支柱配合鉸接頂梁（或工字鋼）支護綜采工作面上、下端頭和受采動影響壓力顯現明顯的巷道，以其操作靈活，方便，支撐力大，安全可靠，得到了廣泛的應用。在應用過程中，確定正確的迎山方向和迎山角是正確使用單體支柱的關鍵。但是現行迎山角理論難以完全適應端頭支護的實際。一、迎山角理論一般認為，在有傾角的工作面內支設支柱時，支柱與頂、底板法線方向向上偏離一個角度，我們把這個角度叫迎山角，一般是工作面傾角的1/61/8，最大值不得超過 8 度。二、迎山角理論的局限性由于迎山角理論是針對在有傾角的采煤工作面內支柱，而端頭支護和巷道超前支護的支柱與之所處的環(huán)境有所不同，迎山角理論難以完

2、全套用。兩者不同之處在于：1、采煤工作面的支柱支設時間較短，一般不超過1 天，頂底板變化量較?。怀爸ёo的支柱支設時間較長，一般在 610 天，頂底板變化量較大。2、工作面頂板垮落一般沿切頂線垮落；巷道頂板在關門柱處的垮落受到巷道煤幫的支撐，一般只垮落靠近工作面的一側，并且受錨網支護的影響，一半以上只出現撓曲下沉。3、工作面的底板一般垂直向上鼓起，并且底鼓量一般不大；巷道的底鼓受巷道斷面影響一般呈半圓拱性底鼓，兩幫受煤壁的作用底鼓量較小，中間底鼓量較大，并且底鼓總量較大。由于應用環(huán)境的不同，支柱的受力和支設變形也不同。支護巷道的單體支柱主要表現為：1、當巷道頂板受壓傾斜下沉時， 支柱上端受摩擦

3、力跟著頂板傾斜下沉，有向工作面和老塘方向的位移。2、當底板鼓起較大時，支柱的底端受側向應力影響，向巷道中間的位- 1 -移較大。3、當巷道沿采空區(qū)布置，且之間保護煤柱較小，承載力較大。則會出現頂板一側下沉及底鼓量均較大。由于以上原因，原有的支設角度變化較大。當超前支柱的支設角度因變化出現過山或敗山時，為了支護有力，需頻繁改動。這樣不僅造成勞動強度大而且會造成頂板下沉加劇，易引發(fā)頂板及人身事故。如果不改支，則由于支護不力，也易引發(fā)頂板或人身事故。三、采取相應的措施，提高支護的質量及效果為了避免出現以上情況，必須有針對性的觀察頂底板的變化趨勢和變形量，在支設超前支護時，提前應留出恰當的預應變形量。

4、當支柱受力變動時，預應變化量與實際變化量正好相抵消。而通過大量實踐可得出預應變化量可按照以下方法確定：1、分析頂底板的巖性，針對頂板的變形：頂板在巷道主要表現下沉，但煤壁以里至關門柱的頂板一般向工作面和老塘方向傾斜3-5 度，其中老塘方向傾斜較大。相應的預留變化量即：超前支柱沿法線方向背向老塘和工作面方向傾斜 3-5 度支設。2、針對底鼓變形，一般應根據現場實測，當底鼓小于200mm 時，支柱底端位移量一般較小，可不考慮；當底鼓較大時，則要相應預留變化量，經實測底鼓量為400mm 時，兩幫支柱底端位移（向巷道中間）量為 150mm，超前支設時沿法線方向底端向兩幫位移量相應為150mm。3、根據

5、工作面上、下順槽布置位置確定。對沿空回采的巷道（保護煤柱為 5000mm），由于保護煤柱子的壓力顯現較明顯，受壓鼓幫變形造成頂板相對下沉，則此時支設此路靠幫支柱時就應即考慮頂板給保護煤柱的向巷道中間的力作用到支柱上，也要考慮到頂板一側下沉量大沿工作面方向傾斜而給支柱向巷道中間的力，此時支設時應根據頂底板的巖性及完整性進行程度的不同而確定迎山角度的大小。若頂板較堅硬、完整，此時其傳遞力效果較好，而煤柱承受的力較大，底鼓量相對較大，支設支柱時支柱底端則以底板法線為準向幫部位移量為100mm；若底板相對比較堅硬、完- 2 -整，而頂板較破碎，此時頂板吸收的力較大而傳遞的較小，此時支柱底端應以底板法線為準向幫部位移量為50mm。四、結束語經過以上分析及改進，消除了迎山方向中對不定因素的疑慮，減少了支柱的改支次數，維護了頂板的