大采高工作面超前礦壓顯現(xiàn)規(guī)律研究與實測

袁文豐

（王莊煤業(yè)有限責(zé)任公司，山西 長治 046000）

大采高工作面超前礦壓顯現(xiàn)規(guī)律研究與實測

袁文豐

（王莊煤業(yè)有限責(zé)任公司，山西 長治 046000）

以王莊煤業(yè)3043大采高工作面礦壓觀測與礦山壓力顯現(xiàn)的規(guī)律分析為例，通過現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)對液壓支架的適應(yīng)性及對順槽巷道超前支護穩(wěn)定性進行了分析，得出了工作面一側(cè)為實體煤及一側(cè)采空區(qū)時，工作面超前支撐壓力的影響范圍和壓力變化曲線，可為大采高巷道支護與支架選型提供科學(xué)依據(jù)。

大采高；礦壓觀測；巷道穩(wěn)定性；支架選型

1 3043工作面概況

3043大采高綜采工作面位于井田東部，開采3號煤層，煤層厚度4.65m～5.2m，均厚5.17m，煤層傾角2°～ 7°，煤層含一層夾矸，矸厚0.1m。3043工作面東為3045回風(fēng)順槽，西為3042綜采工作面，北為304采區(qū)三條巷道，南部相鄰雄山礦采空區(qū)。3號煤層頂板情況，如表1所示。

表1 煤層頂板情況

2 礦壓觀方案

（1）觀測目的：掌握工作面超前支承壓力影響范圍、峰值位置及強度，用于指導(dǎo)工作面超前支護范圍與支護強度確定。（2）觀測儀器：錨桿（索）測力計、智能壓力儀等。（3）觀測方法：錨桿測力計、智能壓力儀，每隔兩小時記錄一次，考慮到井下錨桿測力計保存數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性，每三天收集一次。

3 礦壓數(shù)據(jù)處理與規(guī)律分析

錨桿測力計讀數(shù)值的變化，反映了工作面超前支撐壓力變化規(guī)律，依據(jù)應(yīng)力變化程度來確定支承壓力影響區(qū)范圍。根據(jù)現(xiàn)已觀測到的數(shù)據(jù)，分別對各巷超前支承壓力觀測結(jié)果進行分析。

（1）3043進風(fēng)順槽測點數(shù)據(jù)分析：

進風(fēng)順槽各測點超前支承壓力與工作面推進度關(guān)系曲線，見圖1、圖2、圖3所示。

圖1 進風(fēng)順槽1號錨桿測力計壓力變化曲線圖

圖2 進風(fēng)順槽2號錨桿測力計壓力變化曲線圖

圖3 進風(fēng)順槽3號錨桿測力計壓力變化曲線

各測點受工作面采動影響范圍和強度略有不同，主要是工作面推進過程中，圍巖的地質(zhì)條件存在差異造成的。總的來看，工作面超前支承壓力影響范圍28m～50.2m左右，平均41.32m。顯著影響范圍11m～31.4m左右，平均21.6m；工作面超前支承壓力峰值位置4m～10m左右，平均6m；最大值49.89mPa。通過整體數(shù)據(jù)不同時間段的分析，進風(fēng)順槽所受壓力增值幅度不是特別大，當(dāng)工作面推至3042采空區(qū)區(qū)域時、有所增大，但影響不大。

（2）3043回風(fēng)順槽測點數(shù)據(jù)分析：

回風(fēng)順槽各測點超前支承壓力與工作面推進度關(guān)系曲線，見圖4-圖7所示。

圖4 回風(fēng)順槽1號錨桿測力計壓力變化曲線圖

圖5 回風(fēng)順槽3號錨桿測力計壓力變化曲線圖

圖6 回風(fēng)順槽4號錨桿測力計壓力變化曲線圖

圖7 回風(fēng)順槽7號錨桿測力計壓力變化曲線圖

由圖可知:實體煤一側(cè)工作面超前支承壓力影響范圍31m～78.5m左右，平均45.43m。顯著影響范圍22m～25.5m左右，平均23.6m，工作面超前支承壓力峰值位置5.5m～9m，平均7.3m；最大值53.22mPa。通過實體煤時期部分數(shù)據(jù)分析，回風(fēng)順槽數(shù)據(jù)基本沒有出現(xiàn)大幅度的增值變化。從圖7采空區(qū)分析，回風(fēng)順槽工作面超前支承壓力影響范圍平均57.7m，相對于實體煤時增加12.27m。顯著影響范圍平均34.5m，相對于實體煤時增加10.9m。超前支承壓力峰值位置10.7m，相對于實體煤時增加3.4m。最大值達到61.23MPa，相對于實體煤時增加8.01mPa。工作面在過采空區(qū)時，需要加長超前支護距離和加強錨桿（索）支護數(shù)。

4 結(jié)束語

（1）工作面一側(cè)為實體煤時，工作面超前支承壓力影響范圍41m～45m。顯著影響范圍為11m～31m左右，工作面超前支承壓力峰值位置4m～10m左右，平均6m，最大值51MPa左右。支承壓力增值幅度不是特別大。（2）工作面一側(cè)為采空區(qū)時，工作面超前支承壓力影響范圍相對于實體煤時增加12.27m。超前支承壓力峰值位置相對于實體煤時增加3.4m。最大值相對于實體煤時增加8.01MPa。支承壓力增值幅度明顯變強。（3）工作面一側(cè)為采空區(qū)時，距工作面20m的范圍內(nèi)，出現(xiàn)錨索、錨桿拉斷，巷道整體變形嚴重，最大兩幫變形達1800mm。表明巷道受到采空區(qū)影響嚴重，必須進行加強支護。

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Study and Test of Lead Strata Behavior on Large-mining-height Working Face

YUAN Wen-feng
(Wangzhuang Coal Co.,Ltd,Changzhi Shanxi 046000)

Taking an example ofpressure observation and strata behaviorstudy of3043large-mining-height working face in Wangzhuang Coal Co.,field data were used to study the adaptability of hydraulic support and lead support stability in crossheading roadways to conclude impact range and variation curve of lead support pressure,when one side of working face was coal and the other side was goaf.The study can provide a scientific foundation for support selection in the large-mining-height roadways.

large-mining-height;pressure observation;roadway stability;support selection

TD323

A

1672-5050（2012）10-0043-03

2012-06-19

袁文豐（1982—），男，湖北荊州人，碩士，助理工程師，從事采煤工程、礦壓監(jiān)測等管理工作。

樊 敏