論淺埋煤層綜采工作面末采讓壓技術(shù)

摘 要：綜采工作面末采貫通讓壓技術(shù)是觀測頂板周期來壓的規(guī)律，在綜采工作面工作面與回撤通道貫通前，調(diào)整綜采工作面的推進(jìn)速度和采高，來調(diào)整工作面頂板周期來壓的步距，在貫通前，使綜采工作面出現(xiàn)一次頂板周期來壓，讓綜采工作面的頂板壓力得到釋放。

關(guān)鍵詞：淺埋煤層；讓壓；周期來壓步距

神府東勝煤田是世界八大煤田之一，煤層均賦存于侏羅統(tǒng)延安組，埋藏較淺。以我工作過的納二礦為例，主采煤層6#煤，厚度為6.18～6.90米，平均厚度6.29米，采用長壁大采高綜合機(jī)械化采煤方法，工作面割煤高度5.3米，巷道高度為3.7米，主回撤通道使用垛式支架及單體液壓支柱支護(hù)。

6101綜采工作面貫通時遇頂板周期來壓， 頂板巖層在主回撤通道與工作面交接處全部斷裂，斷裂的頂板壓在工作面液壓支架、主回撤通道內(nèi)垛式支架及液壓單體支柱上，導(dǎo)致二分之一的單體被壓彎或壓斷，支架活柱行程縮短，頂板下沉導(dǎo)致回撤高度不夠，使工作面無法安全高效回撤。

為保證工作面的安全順利回撤，對6102綜采工作面礦壓顯現(xiàn)規(guī)律觀測、分析總結(jié)后，提出了綜采工作面末采貫通讓壓技術(shù)，并在后續(xù)工作面末采貫通過程中應(yīng)用，效果顯著。

1 綜采工作面末采貫通讓壓技術(shù)

綜采工作面末采貫通讓壓技術(shù)是觀測頂板周期來壓的規(guī)律，在工貫通前，調(diào)整綜采工作面的推進(jìn)速度和采高，調(diào)整工作面頂板周期來壓的步距，使綜采工作面出現(xiàn)一次頂板周期來壓，讓綜采工作面的頂板壓力得到釋放，使工作面貫通、回撤時，避開了來壓峰值，頂板的懸頂面積無法構(gòu)成一次周期來壓，減小回撤時頂板壓力，保證了回撤工作的安全進(jìn)行。

1.1 礦壓觀測系統(tǒng)

礦壓觀測系統(tǒng)在工作面布置130個數(shù)字壓力計，通過一臺數(shù)據(jù)采集器進(jìn)行頂板壓力數(shù)據(jù)信息采集，數(shù)據(jù)采集器攜帶至井上后通過適配器將數(shù)據(jù)信息傳送到計算機(jī)并將數(shù)據(jù)分析處理。

1.2 礦壓觀測方案

為了分析6102綜采工作面頂板在不同部位的來壓規(guī)律、顯現(xiàn)程度及支架的工作阻力，在工作面布置以下測區(qū)：Ⅰ測區(qū)（6#～10#架）、Ⅱ測區(qū)（42#～46#架）、Ⅲ測區(qū)（60#～64#架）、Ⅳ測區(qū)（108#～112#架）。

1.3 工作面支架阻力隨工作面推進(jìn)的變化規(guī)律

（1）監(jiān)測時間：2008.12.1～2008.12.8，工作面推進(jìn)距離：317.7～376.2米，煤層埋深：178～185.5米。

1）工作面Ⅰ測區(qū)支架支護(hù)阻力的變化規(guī)律，支架平時壓力在5625 kN/架（27 MPa）左右，占額定工作阻力的65.67%。來壓時壓力在6725 kN/架（33 MPa）左右，占額定工作阻力的77.83%，安全閥均未開啟，工作面Ⅰ測區(qū)周期來壓步距平均為28米。

2）工作面Ⅱ測區(qū)支架的工作阻力的變化規(guī)律，支架平時壓力在7336kN/架（36 MPa）左右，占額定工作阻力的84.9%。來壓時支架壓力在8316KN/架（40MPa）左右，約占液壓支架額定工作阻力的96.69%，最大時達(dá)到8787 kN/架（43.12 MPa），60#架安全閥開啟4次， 64#支架安全閥開啟5次，工作面Ⅱ測區(qū)周期來壓步距平均為24米。

3）工作面Ⅲ測區(qū)支架的工作阻力的變化規(guī)律，支架平時壓力在6853kN/架（33.63MPa）左右，占額定工作阻力的85.74%。來壓時壓力在8117KN/架（40MPa）左右，占額定工作阻力的91.98%，87#支架的安全閥開啟3次， 93#支架的安全閥開啟2次，工作面Ⅲ測區(qū)周期來壓步距平均為23.5米。

4）工作面Ⅳ測區(qū)支架的工作阻力的變化規(guī)律，液壓支架平時壓力在6113 kN/架（30 MPa）左右，占額定工作阻力的70.75%。來壓時支架壓力在7335kN/架（36MPa）左右，占額定工作阻力的84.9%，113號支架安全閥開啟2次，Ⅳ測區(qū)內(nèi)其它支架安全閥均未開啟，工作面Ⅳ測區(qū)周期來壓步距平均為25米。

（2）監(jiān)測時間：2009.4.23～2009.4.30，工作面推進(jìn)距離：1221～1289米，煤層埋深：130～108米。

1）工作面Ⅰ測區(qū)支架支護(hù)阻力的變化規(guī)律，支架平時壓力為5797.35kN/架（28.93 MPa）左右，來壓時支架壓力在6882.35 kN/架（33.7MPa），達(dá)到額定工作阻力8640kN/架（42.4MPa），工作面Ⅰ測區(qū)周期來壓步距平均為26.5米。

2）工作面Ⅱ測區(qū)支架的工作阻力的變化規(guī)律，支架平時壓力為6595.15kN/架（32.37 MPa）左右，來壓時支架壓力在8452.5kN/架（41.48MPa），工作面Ⅱ測區(qū)周期來壓步距平均為25.5米。

3）工作面Ⅲ測區(qū)支架的工作阻力的變化規(guī)律，支架平時壓力為6082.65kN/架（29.85MPa）左右，來壓時支架壓力在8071.35kN/架（39.6MPa）左右，工作面Ⅲ測區(qū)周期來壓步距平均為26.5米。

4）工作面Ⅳ測區(qū)支架的工作阻力的變化規(guī)律，支架平時壓力為5118.8kN/架（25.12 MPa）左右，來壓時支架壓力在5874.8kN/架（28.83MPa）左右，安全閥均未開啟，工作面Ⅳ測區(qū)周期來壓步距平均為27米。

2 綜采工作面末采貫通前讓壓過程

對6102綜采工作面礦壓顯現(xiàn)規(guī)律分析，在距回撤通道28米時，工作面來一次周期來壓，47-82 號支架的安全閥開啟，為了控制周期來壓步距， 工作面的推進(jìn)速度降為每天4米，在距回撤通道8米時，工作面停產(chǎn)等待周期來壓，在停產(chǎn)期間工作面頂板來了一次周期來壓，使周期來壓步距得到了控制，在工作面貫通前頂板壓力得到了釋放。來壓后，工作面加快推進(jìn)速度，并把采高降低至4.1米等手段來調(diào)節(jié)，在貫通后頂板沒有感覺到明顯的壓力，回撤通道內(nèi)的支架及單體支柱沒有受頂板壓力的影響，成功地控制周期來壓步距，工作面與回撤通道順利貫通， 為安全回撤創(chuàng)造了條件。

作者簡介：張東軍（1980-），男，工程師。endprint