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、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，始終是煤礦平安管理重點(diǎn)和難點(diǎn)。采納正常煤厚的回采管理方法，就很難避開(kāi)煤壁大量片幫，乃至漏頂、冒頂?shù)仁鹿氏?。所以，觀測(cè)討論構(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，削減頂板事故，確保平安生產(chǎn)的一個(gè)重要課題。本文依據(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)的平安管理作一個(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

2、在f=2-4，本身比較松軟，在斷層等構(gòu)造應(yīng)力的作用下，簡(jiǎn)單發(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(lái)說(shuō)，在斷層面四周，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)分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3.0-4.0m之間。依據(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?/p>

3、加大。由于局部厚煤層呈窄條狀分布，一般寬度在6-25mm之間，一般采納一次采全高的方式回采。煤層開(kāi)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，頂板破裂，煤壁弱面發(fā)育，常常發(fā)生煤壁片幫，片幫形式因煤層節(jié)理裂隙，層理弱面等分布及發(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

4、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(méi)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)章的變化。 而在頂板完整煤厚正常處，頂板下沉量總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、巖層間易消失離層現(xiàn)象，從而造成

5、頂板壓力大，下沉量大，不穩(wěn)定，煤壁簡(jiǎn)單片幫，垮落無(wú)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)使用支撐力量大和性能穩(wěn)定的支護(hù)方式，同時(shí)，還要實(shí)行措施，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)采納矸石帶支護(hù)。 矸石帶具有支撐力量大，穩(wěn)定性好，下沉量大的特點(diǎn)，斷層帶兩側(cè)采納矸石帶支護(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挑落破裂層，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裂，其上的巖層則較完整，此時(shí)宜將破裂層的頂板挑落，支柱直接支撐在完整頂板上。我局瓦窯坪礦六采區(qū)420-43-背西軸部由于受到褶皺

6、及斷層影響，沿背斜軸有一狹長(zhǎng)的厚煤層（厚達(dá)2.54.0m），回采時(shí)由于有一層偽頂，呈破裂狀態(tài)，當(dāng)時(shí)采納先將偽頂人工挑落，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)便利，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)依據(jù)實(shí)際狀況，采納走向棚或傾向棚，增加支架的穩(wěn)定性。同時(shí)防止煤壁片幫，就是要做到準(zhǔn)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，準(zhǔn)時(shí)打好貼幫柱，必要時(shí)采納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，給平安管理帶來(lái)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，簡(jiǎn)單發(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非常重要，要準(zhǔn)時(shí)支護(hù)，打好貼幫柱，