王村煤礦斜井1210綜采工作面礦壓顯現規律研究

苗進寶

(陜西陜煤澄合礦業有限公司王村煤礦斜井,陜西渭南 715200)

王村煤礦斜井1210綜采工作面礦壓顯現規律研究

苗進寶

(陜西陜煤澄合礦業有限公司王村煤礦斜井,陜西渭南 715200)

通過現場礦壓觀測,結合礦壓理論,對王村煤礦斜井1210 綜采面礦壓規律進行了研究,確定了頂板的來壓步距,為今后工作面回采及保護煤柱留設提供依據。

綜采工作面 礦壓 顯現規律

王村煤礦斜井1210工作面為10#煤工作面為第一個綜采工作面。于2012年11月份開始初采。為確定其周期來壓及來壓步距，為今后工作面的安全生產起到指導性作用，因此對王村煤礦斜井1210 綜采工作面礦壓規律進行研究。

1 地質概況及礦壓觀察方案

1.1 地質概況

10號煤頂板K2石灰巖的厚度為0-15.58m，一般厚度為5-8m；部分區域K2石灰巖分為兩個厚分層，中間夾薄層泥巖，K2上層厚度2-6m，一般3.7m，K2下層2.0-9.8m，一般厚度4.2m.K2石灰巖之上為厚度7-15m的砂巖層，大部分中間亦夾薄層泥巖；再上就為5號煤底板了，主要為泥巖、粉砂巖及石英砂巖，厚度2m-6m，一般3m左右，巖性致密堅硬。石灰巖的巖溶列裂隙發育不均，局部地區裂隙巖溶發育，與煤層多為直接接觸。僅少數孔有泥巖偽頂，多數很薄。

10號煤層石灰巖頂板上分布著大量的直徑一般為30-50cm、高度約15-30cm的高強度石灰巖鐘乳石，造成煤層頂板嚴重凸凹不平。

10號煤底板多為灰色泥巖、砂質泥巖、粉砂巖及鋁土巖，巖性及厚度變化較大，一般厚度7m左右，礦區東部多為鋁質粘土巖，而中西部多為砂質泥巖及粉砂巖，鋁質泥巖遇水有較強的可塑性，穩定性差。泥層底板屬于松軟類別。

1.2 礦壓觀察方案

觀測設備采用山東尤洛卡生產的KJ216在線監測系統。工作面支架工作阻力觀測：支架工作阻力以壓力傳感器每5架支架監測1架。1210工作面共布置100架支架，支架監測從第1架開始到第100架支架，實際監測支架數為20架，共需20臺監測分站。

2 工作面礦壓觀測結果及分析

2.1 工作面礦壓顯現主要特點

通過對工作面各測區液壓支架工作阻力實測曲線分析，可得出工作面直接頂初次垮落步距、老頂初次垮落步距、老頂周期來壓步距等。老頂來壓步距依據礦壓觀測中普遍采用的數理統計判據。

圖1為工作面20個綜采支架平均工作阻力隨工作面進距離的變化曲線和老頂來壓判據。根據來壓判據可知，老頂初次來壓步距為15m，初次來壓后出現9次周期來壓，其周期來壓步距最大28m，最小7m，平均14.7m。

圖1

2.2 支架運行狀況

對觀測所得支架阻力數據整理，得出初撐力和工作阻力頻率分布直方圖(圖2、圖3)。

圖2 工作面支架初撐力頻率分布直方圖

圖3 工作面支架工作阻力頻率分布直方圖

由圖2可知，工作面支架初撐力主要集中在10～20MPa(11608.3-3216.5kN)，初撐力小于20MPa(3216.5kN)的占整個統計架次的75%，達到額定初撐力的只占4.3%，平均初撐力僅為15MPa(2412kN)為額定初撐力的48%。由此可見，工作面支架設計初撐力的利用率相對較低，沒有達到規定的綜采支架初撐力不低于額定值80%的標準，容易導致工作面煤體上方壓力增加，煤壁片幫失穩，因此，支架升柱時應保持較高的初撐力。

由圖3可知，支架工作阻力大于30MPa(4824.12kN)的架次占測試架次的21.7%，平均工作阻力為22.5MPa(3618kN)，低于支架初撐力；來壓時平均工作阻力26.5MPa(4261.2kN)，達到額定工作阻力39.8MPa(6400kN)的只占6.2%。表明支架額定工作阻力仍具有一定富余。

3 結語

通過對王村斜井煤礦綜采工作面進行礦壓觀測和對實測數據進行的分析，得出如下結論。

(1)王村斜井煤礦1210綜采工作面的初次來壓步距為15m，初次來壓后出現的 9次周期來壓中，最大來壓步距28m，最小7m，平均17.5m。老頂初次來壓強度27.3MPa(4390kN)，周期來壓強度最大29.5MPa(4744kN)，最小25.3MPa(4068kN)，平均26.5MPa(4261.2kN)。

(2)支架合理工作阻力為5373.5kN/架，這表明王村煤礦選的額定工作阻力為6400kN/架的支撐掩護式支架具有較大富余。

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苗進寶,男,蒙古族,1962年出生,本科學歷,礦建工程師職稱,現任陜西陜煤澄合礦業公司王村煤礦斜井采掘副總。