平朔井工二礦25302工作面礦壓顯現實測分析

陳高翔

（冀中能源集團股份有限公司 東龐礦，河北 邢臺 054200）

中煤平朔集團井工二礦25302綜放工作面屬于大采高綜采放頂煤工作面，與普通機械化采煤工作面相比，煤層開采高度大大增加，頂板活動規律差異明顯。為了礦井的安全生產，必須對其礦壓顯現規律進行研究。

1 25302工作面概況

25302綜放工作面在25301面的東部，25303綜放面的西部，北與地方小煤窯采空區相鄰，南靠安家嶺露天礦。25302綜放面的長度為299.5m，走向長為1601m，煤層最小厚度為9.78m，最大厚度為13.96m，平均厚度約為11.98m，煤層傾角變化區間1.4°～3.7°，平均值2.4°.地面標高范圍1371～1502m，25302 綜 放 面 的 標 高 是1 225.36 ～1287.51m.

25302綜放面的圍巖情況：該面位于9號煤層，上覆巖層以石英長石和中粗砂巖為主要成分，9號煤層直接頂板以中粗砂巖和石英長石為主，且少量的暗色物質包含其中，有時為粉細砂巖，帶有菱鐵礦結核，泥質膠結，局部包含泥巖，呈灰黑色。

25302綜放面的設計開采高度為3.5m，采放比1∶2.4，頂板管理采用全部垮落法。該面設置支架171架，其中配備基本支架159架，型號為ZF12000／23／40D型，過度型支架4架，型號ZFG12000／23／40D，排頭支架8架，型號ZFP11000／23／40D.25302綜放面的設備配置情況見表1.

表1 綜放面設備情況表

2 25302綜放面礦壓觀測方案

該綜放面設置了11條工作面測線，同時每條測線配備了1個由尤洛卡廠家生產的儀表，11個尤洛卡儀表分別設置安裝在9號、20號、39號、59號、90號、99號、119號、129號、139號、150號、159號支架，隨著采掘工作的進行，配備儀表的支架自動連續地記錄壓力的變化數據。為分析方便，選擇具有代表性的3條測線對應的代表上、中、下3個測區，記150號、90號、20號液壓支架，其中150號支架代表上部測區，90號支架代表中部測區，20號支架代表下部測區。測區布置圖見圖1.

圖1 測區布置示意圖

3 綜放面礦壓顯現規律實測分析

3.1 工作面來壓規律

3個測線的代表性基本支架的載荷曲線變化情況見圖2，3，4.觀測起始時間為開切眼，并連續進行，整個過程中25302面向前推進200m，頂板來壓的次數為12，分別對上、中、下3個測區進行數據記錄，分析可得：

1）針對上部測區代表性支架150號液壓支架所連續記錄的數據分析可知，大致的初步來壓步距數值為40.2m，而周期來壓步距數值區間為［13.3m，19.8m］，平均周期來壓步距數值是15.4m.

2）針對中部測區代表性支架90號液壓支架所連續記錄的數據分析可知，大致的初步來壓步距數值為36.5m，而周期來壓步距數值區間為［12.6m，21.1m］，平均周期來壓步距數值是17m.

3）針對下部測區代表性支架20號液壓支架所連續記錄的數據分析可知，大致的初步來壓步距數值為38.6m，而周期來壓步距數值區間為［12.5m，23.3m］，平均周期來壓步距數值是16.75m.

3.2 支架初撐力

25302綜放面的上、中、下3個測區的代表性支架的初撐力隨工作面推進的分布直方圖分別為圖5，圖6，圖7.其中下部測區代表性支架20號，其初撐力數值區間為［1857kN，5319kN］，均值大約為3242 kN；中部測區代表性支架90號，其初撐力數值區間為［1899kN，7599kN］，均值大約為3879.5kN；上部測區代表性支架150號，其初撐力數值區間為［1867kN，7436kN］，均值大約為3386.9kN.通過以上分析可知，25302綜放面中部測區支架初撐力最大，下部測區次之，而上部測區最小。3個支架實測初撐力平均為3502.8kN，利用率為支架額定初撐力（7758kN）的45.15%.

圖2 下部測區支架載荷隨工作面推進曲線圖

圖3 中部測區支架載荷隨工作面推進曲線圖

圖4 上部測區支架載荷隨工作面推進曲線圖

圖5 下部測區20號支架初撐力分布直方圖

圖6 中部測區90號支架初撐力分布直方圖

圖7 上部測區150號支架初撐力分布直方圖

4 小 結

1）25302綜放面的頂板周期來壓現象比較明顯，經過上述礦壓觀測結果的研究分析可知，25302面上、中、下3個測區在來壓時的步距沒有太大明顯差異，頂板初次來壓步距數值為38.4m，平均周期來壓步距為16.4m.

2）25302綜放面在來壓前后上、中、下3個測區頂板所承受的壓力變化顯著，其中中部測區尤為明顯。

3）25302綜采面撐力的平均值是3502.8kN，占最大值（7758kN）的百分比是45.15%.

4）25302綜放面觀測期間，頂板來壓時很少出現所測支架阻力超出最大工作阻力的狀況，因此，25302綜放面所選定的ZF12000／23／40D型液壓支架比較合理。

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