較大傾角采煤工作面礦壓觀測方法和數據分析

張錫九

（肥城礦業集團有限責任公司礦山救護大隊,山東　肥城　271608）

較大傾角采煤工作面礦壓觀測方法和數據分析

張錫九

（肥城礦業集團有限責任公司礦山救護大隊,山東肥城271608）

摘要：采煤工作面的初壓會對工作面產生不同程度的危害，初壓來之前需加強對頂板的管理和進行礦壓觀測，通過礦壓觀測為以后工作面初壓預測和頂板管理積累了經驗。

關鍵詞：礦壓；觀測；頂板管理

1　概況

8101工作面位于楊營煤礦8100采區上山以東，地面標高+40.8～41.0m，工作面標高—605.0—670.2m。走向長度204.6m，傾長97m。煤層平均厚度1.04m，煤層傾角20～26°。

2　礦壓

地下巖體在開挖之前，原始應力處于平衡狀態。開掘巷道或回采時，破壞了原始的應力平衡狀態，引起巖體內部的應力重新分布，直至形成新的平衡狀態。這種由于礦山開采活動的影響，在巷硐周圍巖體中形成的和作用在巷硐支護物上的力定義為礦山壓力，簡稱礦壓。

在礦山壓力的作用下，會引起一系列的力學現象，如頂板下沉和垮落、底板拱起、煤壁片幫、支架變形和破壞。在大多數情況下，礦壓顯現會對采礦工程產生不同程度的危害。為使礦壓顯現不致影響開礦工程的正常進行和保障安全生產，必須采取各種技術措施把礦山壓力顯現控制在一定的范圍內。

3　8101工作面頂板的管理

3.1支護材料規格型號

支柱型號為DW1.2-300/100，頂梁型號為HDJA-1000型鉸接頂梁，柱距為700mm，排距為1000mm，初承力達到11.4MP。

3.2順槽及超前管理方法

上下順槽均超前工作面煤壁30米單體支柱配合金屬鉸接頂梁支護；分別在順槽距上、下幫各0.7m使用金屬鉸接梁配合單體液壓支柱打三排走向挑棚，一梁一柱中定位，頂板不平處用半圓木接實，支架必須正規有勁，單體支柱穿鞋。

3.3特殊時期的頂板管理

初壓來之前，當觀測到頂板壓力變大，下沉速度較平時加快時開始，每各6米支設一組密集叢柱?？蛇m當加強支護，沿放頂線增設一到二排的密集支柱。懸頂過長時采用人工放頂。

3.4對頂板進行礦壓觀測

對工作面礦壓觀測。用專人三班對頂板下沉、支柱壓力、活柱下縮量進行測量。在觀測過程中當頂板下沉速度達到100忽米∕分時立即停止施工準備撤人，達到150忽米∕分時立即撤人。通過對工作面礦壓觀測得到如下結果。

圖1　頂板下沉量

在觀測過程中我們發現初壓來之前頂板下沉速度較平時變快，自動泄壓的柱子開始變多，直到初壓結束后才變的穩定。由于工作面斷層多，頂板的巖性不一樣，整個面并不是同時來勁。從圖可看出初壓發生在15觀測排。其步距為18m。

圖2　頂板下沉速度

4　小結

4.1采煤工作面初壓和周期來壓可采取的技術措施

可適當加強支護，沿放頂線增設一到二排的密集支柱；適當的加大工作面的放頂距，以增大工作面支柱的支撐力和穩定性；采取小進度多循環作業，加快工作面的推進速度，以保持頂板的完整性，使之具有更好地穩定性；落煤后要及時支護，支架密度和架設質量要符合工程質量標準的要求；基本頂周期來壓時，可采取同初期來壓時的安全技術措施，不同的是周期來壓時要縮小工作面的控頂距，采空區里的支柱一定要回收干凈，使直接頂充分垮落，以緩沖基本頂垮落對工作面的沖擊；在片幫嚴重地點，應在幫柱上加托梁或及時超前掛梁；煤質松時，除打貼幫柱外，還應在煤壁與貼幫柱間加橫撐；炮采工作面合理布置炮眼，適當減少裝藥量，松軟的煤幫要以放震動炮為主；落煤后及時找掉傘檐和松軟煤幫。

4.2初壓和頂板下沉與超前支護壓力變化有一定的聯系

超前支護支柱壓力如圖3所示

圖3　超前支柱壓力圖

從圖3可以看出靠近工作面最近的2排壓力最大，后面的支柱壓力不斷減小，但其中有兩個波峰，隨著工作面的推采這兩個波峰所在的位置無明顯變化。在其相對應的煤體中工作面懸空的頂板傳遞給它的壓力也相應的大些，每當工作面推過波峰處支柱時，頂板下沉速度都會變大。

由工作面推到13排測得的數據看最大值為13、14、15排，16排后壓力數值減小的明顯，工作面在推進到16排時發生了初壓。

19和24為兩外兩個小峰值，當工作面推過19,24排后工作面發生頂板下沉速度急增。

因此對超前支柱壓力進行測量，通過對其壓力曲線分析，對初壓和周壓步距的預測能起到一定的作用。

作者簡介：張錫九（1963—），男，畢業于山東科技大學，從事采礦技術工作。