超長工作面礦壓顯現(xiàn)規(guī)律分析與總結(jié)

1、    超長工作面礦壓顯現(xiàn)規(guī)律分析與總結(jié)    王晨輝 陳超 劉向偉 仇小祥摘要：2703綜采對拉工作面為城郊煤礦第一個(gè)對拉工作面，其中上段長度165.8m，下段長度176.4m，總計(jì)342.2m，本項(xiàng)目針對此超長工作面的礦壓顯現(xiàn)規(guī)律進(jìn)行了數(shù)據(jù)采集、分析及總結(jié)，為今后超長工作面（對拉工作面）提供了一定的借鑒意義。項(xiàng)目主要四個(gè)方面分析總結(jié)礦壓顯現(xiàn)規(guī)律。關(guān)鍵詞：超長工作面;礦壓;周期來壓1.初采期間1.1 直接頂?shù)某醮慰迓涑醪沙醴牌陂g對2703綜采對拉工作面頂板垮落順序進(jìn)行如下控制：2703工作面下段機(jī)尾段直接頂初次垮落2703工作面上段機(jī)尾段直接頂初次垮落

2、2703工作面下段機(jī)尾段基本頂初次來壓2703工作面上段機(jī)尾段基本頂初采來壓。回采中，2703綜采對拉工作面采空區(qū)直接頂按既定順序進(jìn)行垮落，具體垮落情況見表1。表1  直接頂垮落情況表日期 垮落范圍 推過工作面下段切眼距離/m 推過工作面上段切眼距離/m3月16日中班 234195# 6.7 3月17日夜班 234170# 5.8 3月17日中班 234160# 6.6 3月18日夜班 234150# 5.5 3月18日中班 234138# 4.8 3月19日夜班 234135# 6.4 3月19日中班 234119# 6.5 3月20日夜班 234115# 9 平均垮落步距 6.4

3、 3月24日中班 87113# 5.33月25日中班 60114# 5.63月27日夜班 50114# 6.43月28日夜班 45114# 7.53月29日中班 35114# 7.43月30日夜班 20114# 6.44月1日中班 1114# 9.1平均垮落步距 6.8截至3月20日夜班2703工作面下段已完全垮落，直接頂平均垮落步距為6.4m。截至4月1中班，2703工作面上段直接頂垮落至1#支架，平均垮落步距為6.8m。1.2 基本頂初次來壓規(guī)律根據(jù)調(diào)斜開采安排，初采初放期間對基本頂初次來壓按從下往上的順序逐段來壓，液壓支架循環(huán)末工作阻力曲線如圖1所示。（a）工作面下段機(jī)頭段（b）工作面下

4、段中間段（c）上、下段機(jī)尾段（d）工作面上段中間段（e）工作面上段機(jī)頭段圖1 基本頂初次來壓液壓支架工作阻力曲線圖3月22日4月15日工作面呈現(xiàn)分段來壓現(xiàn)象但不明顯，來壓步距3550m。初次來壓前8.96m厚的直接頂巖層垮落后能有效充填采出空間，基本頂破斷后形成的結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定，對工作面礦壓顯現(xiàn)影響較小，未出現(xiàn)動(dòng)載現(xiàn)象。1.3 初采期間，主要結(jié)論如下：（1）2703工作面下段直接頂平均垮落步距為6.4m，上段直接頂平均垮落步距為6.8m。（2）工作面基本頂呈現(xiàn)分段來壓現(xiàn)象但不明顯，初次來壓步距l(xiāng)初=3550m。2.周期來壓根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)，對支架循環(huán)末阻力進(jìn)行篩選、處理，由于原始觀測數(shù)據(jù)較多，本項(xiàng)目只

5、摘取了具有代表性的班次觀測的礦壓數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，如下圖所示：圖2和圖3分別為10月2日夜班和10月9日夜班的觀測數(shù)據(jù)（反映的是超長工作面下段周期來壓）：圖2圖3圖4和圖5分別為10月4日夜班和10月10日夜班的觀測數(shù)據(jù)（反映的是超長工作面中段周期來壓）：圖4圖5圖6和圖7分別為10月6日夜班和10月12日夜班的觀測數(shù)據(jù)（反映的是超長工作面上段周期來壓）：圖6圖7結(jié)論：（1）超長工作面周期來壓具有分布的不均衡性和來壓的不同步性，有的地方先來壓，有的地方后來壓，但來壓的持續(xù)距離大致相等。由圖2到圖3，工作面下巷推進(jìn)了18.1m;由圖4到圖5，工作面中間巷推進(jìn)了18.4m;由圖6到圖7，工作面上巷推進(jìn)

6、了17.6m;整個(gè)工作面平均周期垮落步距為18.03m。周期來壓預(yù)防措施：在周期來壓期間采取了加快推進(jìn)速度，加強(qiáng)工作面支架檢修，保證支架的穩(wěn)定性，加強(qiáng)支護(hù)等方法安全順利度過了各個(gè)周期來壓。（2）超長工作面有三條明顯的壓力中心，分別位于工作面上、中、下部的中心位置（50#、135#、210#），此處的壓力最大，其他支架壓力以此處支架為中心向兩側(cè)略減。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，壓力中心區(qū)是漏矸、冒頂、壓壞支架的高發(fā)區(qū)，因此也是工作面頂板管理的重點(diǎn)關(guān)注區(qū)域。3.斷層揭露段壓力顯現(xiàn)情況下段斷層揭露段（170#180#段）在三段周期來壓期間壓力均不大，經(jīng)分析，應(yīng)為斷層段頂板巖石破碎、應(yīng)力得到釋放所致。斷層揭露段，要堅(jiān)持少將快拉，實(shí)行帶壓擦頂跟機(jī)移架，以減少對頂板的二次擾動(dòng)。小結(jié)：（1）通過對監(jiān)測的壓力數(shù)據(jù)進(jìn)行分析可知，個(gè)別支架循環(huán)末工作阻力已超過了額定工作阻力（3800kn，38.5mpa），建議我礦二水平綜采工作面選用額定工作阻力較高的液壓支架，以滿足頂板支護(hù)要求，更好地發(fā)揮支架的工作性能。（2）根據(jù)工作面支架大立柱損壞的范圍以及礦壓觀測數(shù)據(jù)來推測，超長工作面中間段壓力較大，此段是頂板管理的重點(diǎn)部位，為今后的工作面支架布置指明了方向。4.結(jié)束語通過項(xiàng)目的實(shí)施，總結(jié)出了2703綜采對拉工作面直接頂初次垮落步距、基本