12081工作面煤巖體力學(xué)特性與電鏡分析及底板特性測試

　　摘 要：為更好的服務(wù)生產(chǎn)，保證12081工作面回采順利，并探索一套能夠指導(dǎo)類似工作面的技術(shù)，我們在12081工作面進(jìn)行工業(yè)性試驗，對煤巖體力學(xué)特性與電鏡進(jìn)行分析并對底板特性進(jìn)行測試。
　　關(guān)鍵詞：煤巖體 力學(xué)特性 電鏡分析 底板特性 測試
　　中圖分類號：TD327文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1672-3791（2012）09（a）-0048-01
　　為更好的服務(wù)生產(chǎn)，保證12081工作面回采順利，并探索一套能夠指導(dǎo)類似工作面的技術(shù)，我們在12081工作面進(jìn)行工業(yè)性試驗，對煤巖體力學(xué)特性與電鏡進(jìn)行分析并對底板特性進(jìn)行測試。
　　1 12081工作面煤體特性和電鏡分析
　　12081工作面所采煤層為山西組二1 煤，煤種貧煤，煤質(zhì)以低灰、發(fā)熱量特高熱值、特低硫、特低氯、低磷為主要特征，為一級含砷煤。煤灰屬較高軟化和較高流動溫度灰。二1煤中無煙煤和貧煤可做為動力用煤和民用燃料。開采煤層煤質(zhì)特征見表1。12081工作面煤體電鏡分析見圖1。
　　二1煤煤類有無煙煤和貧煤，以粉狀為主，粒狀、鱗片狀次之，塊狀少許，易磨碎。二1煤為黑色-灰黑色，黑-灰黑色條痕，以粒狀為主，次為塊狀，粉狀，可見鱗片狀。
　　塊煤為金剛—— 玻璃光澤，貝殼狀、參差狀斷口，內(nèi)生裂隙發(fā)育，可見鏡煤條帶，莫氏硬度2～3度。粉、粒狀煤污手、質(zhì)軟，煤芯疏松易碎。二1煤層相對真密度為1.49t/m3，相對視密度為1.45t/m3。
　　與底板特性測試的結(jié)果相吻合。說明煤體軟而且酥，極易風(fēng)化。工作面可見底板煤層浸水后，踩上去似泥窩一樣把礦工靴陷進(jìn)去。
　　2 12081工作面頂板和底板巖體力學(xué)性能與電鏡分析
　　二1煤直接頂板多為砂質(zhì)泥巖和泥巖，砂質(zhì)泥巖為深灰色薄層及中厚層狀，裂隙不發(fā)育。泥巖多為深灰色塊狀。也有砂巖為灰白色，一般致密堅硬，裂隙不發(fā)育。有偽頂，巖性為泥巖及炭質(zhì)泥巖，厚度0.43～0.95m。
　　從電鏡圖可見，巖體破壞的界面與煤層截然不同，煤層的界面就像小米粒一樣處于松散的狀態(tài)；頂板巖體的界面就像堅硬的實木裂口一樣，處于相互嵌合的狀態(tài)。
　　綜上所述，12081工作面即二1煤層直接頂板，為砂質(zhì)泥巖和泥巖，巖石抗壓強(qiáng)度較高，屬易管理頂板。12081工作面即二1煤層底板，為泥巖和砂質(zhì)泥巖為不易變形中硬度底板，亦易管理。
　　3 底板比壓特性曲線圖譜顯示
　　12081工作面底板比壓測點分布，如圖3所示，在工作面每測區(qū)距煤壁1～4m之間建測點，共建16個測點。按照上述計算方法計算每個測點的對應(yīng)數(shù)值，并繪出底板比壓特性曲線圖譜。
　　圖3中編號：左起第一為數(shù)字是指，按照距離槽頭的距離排序的序號；第二位數(shù)字是指，1代表用采用BPN型內(nèi)注式靜壓比壓儀測定底板實體煤層的比壓，2采用DZD40-A底板比壓儀測定底板表層煤層的比壓。最后一位數(shù)字是與井下記錄的聯(lián)系，沒有具體含義。空心△曲線代表底板比壓。當(dāng)?shù)装灞葔簝x的底模尺寸大于的油缸內(nèi)徑時，因為折算后的值小，如空心△曲線所示。
　　4 結(jié)論
　　為全面掌握12081工作面支柱與底板的相互作用現(xiàn)狀，必須測量和研究12081工作面底板的煤層或巖層抗壓入特性，確定容許的底板比壓值，以選定單體支柱的底座面積與合理支護(hù)密度，增強(qiáng)支護(hù)系統(tǒng)的剛度。對指導(dǎo)和加強(qiáng)回采工作面底板管理工作，搞好安全生產(chǎn)有重要意