大采深综放工作面顶板运动规律研究_耿献文
耿村煤矿综放工作面矿压观测及支架适应性分析
耿村煤矿综放工作面矿压观测及支架适应性分析摘要：通过对耿村煤矿2-3煤层13180综放工作面开采过程中的顶板压力观测，掌握了该工作面的周期来压步距及来压强度。
对支架主要参数进行计算，并根据实测矿压数据分析液压支架的适应性，探讨了其应用效果，为同类工作面支架选型提供了技术保证。
关键字：综放工作面；矿压显现；适应性0 引言综采放顶煤工艺在厚煤层开采中已得到了广泛的应用。
国内外专家学者关于对综放开采过程中，顶煤的破断规律，煤岩体运移规律、工作面支承压力分布等问题的研究也取得了一定的成果。
通过大量的现场观测及室内试验发现，综放工作面煤层开采厚度越大，支承压力峰值位置离工作面越远，支承压力影响也越大[1]。
工作面的支承压力分布区域比较广泛，其峰值区域大约位于工作面煤墙侧7m左右范围内[2-3]。
本文以耿村煤矿2～3厚煤层13180工作面为研究背景，研究工作面矿压显现规律，综合评价其支架的适应性与工作状态，为工作面支架选型提供依据，对同等条件下综放工作面开采，提高煤炭回收率都具有指导意义。
1 综采工作面地质开采条件13180综放工作面位于耿村煤矿东三采区（2-3）煤轨道下山西翼，北侧为已回采的13160工作面（二者相隔一个8m宽的煤柱），西部与南部为未开采的2-3煤实体。
平均采深约580m。
走向长度870m，倾斜长191m，煤层倾角10°～13.5°。
采煤方法为综放，一次采全高，割煤高度 2.8m，垮落法管理顶板。
工作面采用液压支架支护，额定初撑力30 Mpa，额定工作阻力38.9 MPa，支护强度 1.14 MPa，支架数量130架。
该工作面地质构造简单，煤层整体呈一向南东倾斜的单斜构造，煤层直接顶板为灰黑色、黑色泥岩，煤层以上140m赋存350m厚砾岩层。
煤层直接底为煤矸互层，老底为浅灰色细砂岩、浅灰色含砾砂岩及青灰色中粒砂岩。
2 在线监测系统耿村煤矿采用矿用KJ653型工作阻力监测系统设备来对13180综采工作面支架工作阻力进行在线监测，下位压力的监测分站均有无线数据传输分站控制巡测，监测数据由数据传输分站以有线的形式传输至上为监测站。
大采高综采工作面顶板控制方法的研究
大采高综采工作面顶板控制方法的研究【摘要】本文对大采高综采工作面顶板破碎、漏顶与煤壁片帮等影响生产安全及生产效率的重要原因进行分析和研究，采取相应措施，加强顶板控制，降低漏顶及片帮事故，保证安全生产，实现高产、高效。
【关键词】顶板控制；梁端距；采高；支护强度0 引言随着煤矿开采综合机械化程度的不断提高，工作面回采速度也逐渐加快，在这种情况下，工作面顶板控制和防片帮工作就显得尤为重要。
红柳煤矿位于宁夏灵武市马家滩镇，目前主采2号煤层，生产机械化水平较高，矿井当前的实际生产能力为550万吨/年。
2号煤层在Ⅰ采区共布置6个综采工作面，煤层厚度在4.50～7.95米之间，平均厚度5.90米，f值在1.9到2.1之间，煤层局部有断层构造及冲刷现象。
2号煤层直接顶多为泥质胶结的细砂岩，水平层理，遇水变软，稳定性中等；基本顶为泥质胶结的粗砂岩，胶结程度及稳定性都较差；直接底为粉砂岩，遇水易变软。
大采高综采工作面顶板控制的关键是端面顶板的维护控制，因为端面顶板在采煤机割煤后（支架未及时移架前）基本属于无支护区，是工作面顶板控制的最薄弱环节；因此，寻求其控制和维护方法，对安全生产有重大意义。
1 端面漏顶及煤壁片帮的因素分析1.1 地质因素煤与围岩的强度、节理、裂隙及断层等地质构造是影响顶板稳定与否的内因，通常煤层强度低，层理、裂隙发育，断层构造带是造成顶板岩层破碎且易冒落的重要因素。
随工作面开采，煤层与围岩相对稳定的力学结构遭到破坏，顶板岩层应力通过煤层释放给底板岩层，若煤层强度低、易碎，顺岩层应力无法或完全释放到底板岩层，从而导致顶板破碎；上覆岩层的层理、裂隙是决定岩体强度的重要特征，层理、裂隙越发育，岩性越弱，强度越低，顶板岩层也越容易发生漏顶事故。
从红柳煤矿已回采结束的I010201工作面和正在回采的I010202和I010203工作面来看，工作面煤质较硬，顶板易破碎，这对工作面顶板和片帮煤的控制增加了一定的难度。
综放工作面顶板运动及矿压显现规律研究
［ ８ ］ 钱鸣高 ， 石平五 ． 矿山压 出版 社， ２ ０ ０ ３
７ ０ — ７ ２ ．
［ 责任编辑： 王静］
（ 上接第 ４ ５ ２页 ） 之间的信任 。只有供需双方形成 良好 的互动效应 ， 才 ６ 加 强供应链管理人才培养 能形 成 良 好 的商业合作 体 ． 并 最终形成 紧密的战略联盟 。 ４ ． ４ 建立零售商和供应商在信息领域的合作 零售业供应 链中 ． 供应商由于与消费者隔着零售商所以收集信息 非 常不便 ． 而作为终端的零售商在企业中运用了强大的信息收集工具 并 具有一 定的信 息分析能力 ． 这种无 形的市场信 息优势正是供应商所 急需的 因此 ， 在信息共享基础上的战略联盟合作显得十ｆ ｔ ｇ ， ， 要。 供应 商可以在合作当 中得到 自己急需的市场和顾 客信息 ， 从 而进行市场需 求 预测 ． 根据 消费者 的需求偏好研 发出有市场前 景的产 品 ， 零 售商则 可以销售 更多的适合市场的产 品 ． 二者都 可以从 中获得 超额利润。另 个则是商品销售和库存信息的共享 ． 这种信息可以使供应商恰 当的 安排生产 ． 及 时供应 产品 ， 在产 品流转率提高 的同时降低 企业的库存
［ ４ ］ 粱兴 旺， 王连 国＇ 何兴华， 等． 沿空掘巷 窄煤柱合理宽度的确定ｆ Ｊ ］ ． 矿业研究 与开
发． ２ ０ ０ ８ ． ２ ７ （ ２ ） ： ２ ９ — ３ １ ． ［ ５ ］ 刘彩平 ， 王金安， 侯志鹰． 房柱式开采煤柱系统失效 的模糊 理论研究［ Ｊ 埘ｒ 业 研
究与开发， ２ ０ ０ ８ ， ２ ８ （ １ ） ： ８ — １ ２ ． ［ ６ ］ 李洪武 ， 李晋平， 李海忠． 合理动态停采线位置 的确定 叨． 煤， １ ９ ９ ４ ， ３ （ ２ ） ： １ ７ 一 ｌ ８ ． ［ ７ ］ 陈炎光， 陆士 良． 中国煤炭 巷道围岩控制［ Ｍ ］ ｌ 徐州 ： 中国矿业大学 出版社。 １ ９ ９ ４ ：
大采宽大采深综放工作面地表移动变形规律分析
测间隔天数 ｔ ＝ １４ ｄꎬ计算获得地表最大下沉速度ꎬ
即:
ΔＷ １ ９２３
Ｖ ｍａｘ ＝
＝
＝ １３７. ４ ｍｍ / ｄ
(１)
ｔ
１４
工作面推进速度是影响地表下沉速度和地表移
动持续时间的主要因素ꎮ 一般单一工作面最大下沉
速度的经验公式可由下式表示:
问题探讨
总第 ２４７ 期
ｄｏｉ:１０. ３９６９ / ｊ. ｉｓｓｎ. １００５ － ２７９８. ２０２０. ０３. ０３３
大采宽大采深综放工作面地表移动变形规律分析
方 茜
( 潞安环能股份公司 生产办ꎬ山西 长治 ０４６２０４)
摘 要:为研究大采宽大采深综放工作面开采特征条件下的地表移动变形规律ꎬ在余吾煤业 Ｓ１２０２ 工作面
上方建立了地表移动观测站ꎬ通过现场观测和分析ꎬ获得地表移动变形参数并进行了合理修正ꎬ揭示了大
采宽大采深综放工作面的地表沉陷变形规律和特点ꎬ为类似条件下矿井的“ 三下” 采煤和保安煤柱留设提
供了可靠技术依据ꎮ
关键词:大采宽大采深ꎻ地表移动变形ꎻ地表沉陷
中图分类号:ＴＤ３２５. ２ 文献标识码:Ｂ 文章编号:１００５２７９８(２０２０)０３００８２０３
Ｖ ｍａｘ ＝
２. ２ 地表移动主要参数确定
地表移动参数可以反映地表移动与变形的特征
及程度ꎬ主要包括地表移动角量参数和地表移动动
态参数等ꎮ 具体有地表移动边界角、移动角、裂缝
角、充分采动角、最大下沉角、地表最大下沉速度等
参数ꎮ
２. ２. １ 地表移动角量参数 [３]
１) 边界角、移动角、裂缝角ꎮ 通过对观测站
观测线
放顶煤采场顶板运动规律的研究
放顶煤采场顶板运动规律的研究放顶煤采场的顶板是煤矿生产的重要组成部分。
顶板的运动规律是煤矿安全生产的关键，研究顶板的运动规律对于煤矿的安全和有效生产具有重要意义。
随着煤矿开采的深入，顶板的运动规律日益复杂化，从空间上、运动类型上两方面研究顶板的运动规律变得越来越重要。
从空间上来看，顶板运动可以分为水平运动和垂直运动。
水平运动又分为静态水平运动和动态水平运动，垂直运动又分为静态垂直运动和动态垂直运动。
从运动类型来看，顶板运动可以分为旋转运动、振动运动、拉伸运动和塌陷运动等。
放顶煤采场顶板运动规律的研究主要由三方面组成，即空间形态、时空特征和顶板运动的力学性质。
首先，要研究顶板在采场不同深度和宽度的空间结构及其特性，包括上下层煤床之间及其他深部结构和失稳体之间的空间结构。
其次，要研究顶板运动的时空特征，主要对顶板运动的能量、时间、位移变化规律进行研究。
最后，要探究顶板运动的力学性质，这就要考虑顶板受什么样的外力激发，力学模型是怎样的，顶板运动的力学机理是怎样的。
为了更好地研究顶板的运动规律，采矿公司在顶板运动现场安装了监控系统，以进行实时监测和分析。
这些监测系统一般由传感器、监测设备及相关软件组成，能够实时采集煤场的顶板晃动、位移和速度变化等信息，并分析传感器反馈的信息，以一定的数据统计，为控制顶板运动提供依据。
此外，也可利用煤矿开采过程中产生的数据，通过计算机软件来分析、处理和研究顶板运动规律。
计算机统计分析可以将大量煤矿数据从时间上、空间上分析归纳，为预测顶板变形和破坏的发生提供依据，从而更好地防范和控制煤矿安全事故。
本文通过分析顶板的空间形态、时空特征以及顶板运动的力学特性，以及结合采矿公司安装的监控系统和计算机统计分析，对放顶煤采场顶板运动规律进行研究，以期达到更好地防范和解决煤矿安全问题的目的。
顶板活动规律分析报告
顶板活动规律分析报告XXX综采工作面顶板活动规律分析报告生产技术科2020年3月5日综采工作面顶板活动规律分析报告一、工作面概况该工作面采用走向长臂一次采全高全部垮落后退式综合机械化采煤法。
顺槽长度为610m，切眼长度为150m（中-中）。
采用97架ZZ4800/19/42型四柱掩护式普通液压支架，两端头各采用2架ZZD5200/19/42型四柱掩护式端头液压支架支护顶板。
两巷采用DW31.5-300/110X或DW35-300/110X型单体液压支柱超前支护，运输顺槽超前50m，回风顺槽超前30m。
二、顶板日常观测顶板日常观测主要包括液压支架压力表观测、两巷超前支柱压力检测、两巷顶板离层仪观测和两巷围岩表面位移观测。
由于工作面顶板动态观测设备未到货，暂未进行观测。
三、顶板活动情况一）运输顺槽1、超前支护内巷道运输顺槽超前支护内的巷道受采动压力和侧压影响较明显，巷道支护受顶板压力和巷道侧压挤压后，出现明显变形现象，工字钢梁扭结、弯曲，工字钢柱弯曲，甚至呈“V”字形变形情况。
变形逐渐加重，工作面刮板输送机机头附近变形最严重。
2、超前支护外巷道运输顺槽超前支护外的巷道受采动压力影响不明显，大部分巷道支护未出现明显变形现象，顶板离层仪也未发生变化，但个别工字钢出现变形现象。
二）回风顺槽1、超前支护内巷道回风顺槽超前支护内的巷道受采动压力影响明显，巷道支护有轻微变形现象，变形逐渐加重，工作面刮板输送机机尾附近变形最严重，部分工字钢梁出现弯曲现象。
回风顺槽总体比运输顺槽受压小，巷道支护变形量小。
2、超前支护外巷道回风顺槽超前支护外的巷道受采动压力影响不明显，大部分巷道支护未出现明显变形现象，顶板离层仪也未发生变化，但个别工字钢出现变形现象。
三）工作面工作面直接顶垮落可见，基本顶垮落不可见。
根据现场观测，工作面拉架后，4#煤直接顶随即垮落。
根据垮落时出现的声音，以及支架和超前支柱压力变化情况，判断周期来压情况。
大采深综放工作面顶板运动规律研究
大采深综放工作面顶板运动规律研究邢延团（淄博矿业集团有限责任公司 许厂煤矿 山东 济宁 272173）摘要：随采深增大工作面顶板覆岩的运动规律与浅部有很大不同，本文从大采深条件下综放工作面工程实践出发，研究了工作面顶板在纵向方向的破坏范围和推进方向的运动规律，给出了该条件下顶板的垮落步距及其对放顶煤的影响。
实践表明，在研究顶煤及煤层顶板运动规律的基础上，采取合理开采技术，可提高采出率，减少资源浪费。
对实现矿井高产高效，以及指导类似条件下煤炭开采都具有重要意义。
关键词：放顶煤，覆岩移动，顶板来压规律，垮落步距1 引言淄博矿业集团许厂煤矿煤层厚度变化较大，有自然发火倾向，断层较发育，煤层含有夹矸且较稳定。
由于煤层的厚度变化较大，采用传统的采煤方法必然对矿井的技术、经济带来许多不利影响，而放顶煤开采技术对煤层厚度变化的适应性较强[1~3]，但对缺乏该条件下放顶煤开采时覆岩移动变形破坏动态变化过程及空间形态与特征的研究，若套用其他煤矿的经验势必不能很好的指导生产实践，因此，在研究顶煤及煤层顶板运动规律的基础上，实施放顶煤开采技术，实现矿井高产高效具有重要意义。
因此，本文以许厂煤矿4306工作面开采过程中，覆岩移动变形破坏动态变化过程及空间形态与特征的实测资料为基础，研究了工作面顶板在纵向方向和推进方向上的破坏与运动规律。
取得的成果对于指导今后类似条件下采用放顶煤一次采全高开采技术，以及采取相应的安全生产措施，有着重大现实意义。
不仅充分利用现有煤炭资源，提高采出率，还延长了矿井服务年限。
2 工作面地质及技术条件4306工作面所采煤层为下二迭统山西组3下煤。
黑到黑灰色，沥青、玻璃光泽，条带状结构，内生裂隙发育，充填钙质和黄铁矿薄膜；贝壳状、菱角状断口，局部见少量瘤状、椭球状黄铁矿结核，沉积较稳定，结构简单；煤层局部含有泥岩、粉砂岩夹矸,厚度0～0.02m ，平均0.01m 。
煤层硬度f =1～3，煤岩类型为半亮型，以亮煤、暗煤为主，夹少量镜煤条带。
大采高工作面顶板矿压规律研究
ｄｉ１ ．９ ９ ｊｉ ｎ １０ ２９ ．０ １ ．０ ｏ：０ ３ ６／．ｓ ．０ ５— ７ ８ ２ １ ．０ ０ ２ ｓ １
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
大 采 高工 作 面 顶板 矿 压规 律 研 究
胡 光 华
（ 霍州煤 电集 团有限责任公司 辛置煤矿 ， 山西 霍 州 ０ １０ ） ３ ４０ 摘 要： 大采高工作 面顶板压力 大 ， 煤壁前方 支承压力 集 中程度高 ， 易导致工 作面 出现煤壁 片帮和 冒顶 容
到 目前 为止 ， 于厚度 为 ３５～６２ｍ 的缓倾 斜 此 ， 对 ． ． 加强 顶板 矿压 观测 ， 分析 大采 高工 作 面矿 压规 律
厚煤层 ， 大采高一次采全厚综采技 术¨ ４已取得 了 ． 具有十分重要 的意义 。现以辛 置煤矿 ２—１２大采 ０ 成功 ， 已在技术经济上体现出明显 的优越性 和发展 高工 作 面为研 究 对 象 ， 析 工 作 面 回采 期 间矿 山压 分 潜力 ， 并为降低掘进率 ， 缓和采掘关系 、 简化生产环 力 显 现 特 征 ， 究 大 采 高 工 作 面 矿 压 基 本 规 研 律 圳 。 节 和保 证安 全 生产 提供 了条 件 。实 践 表 明 ， 一 定 在
律。
关键 词 ： 大采高 工作 面； 支承压力 ； 矿压规律 ； 支架一 围岩系统 中图分类号 ：Ｄ ２ ． Ｔ ３２ １ 文献标 识码 ： Ａ 文章编 号 ：０ ５ ２ ９ （０ １ １ ．０ ３ ０ １０ ． ７ ８ ２ １ ）０ ０ ０ — ２
Ｍ ｉ ｉ ｇ Ｈｅ ｇ ｔ Ｆａ ｅ Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｏ ｉ ｉ ｇ Ｐｒ ｓ ｕｒ ｗｓ ｎ ｎ ｉ ｈ ｃ ｓ ａ ｃ ｆ Ｒｏ ｆ Ｍ ｎ ｎ ｅ ｓ ｅ Ｌａ
ＨＵ ａ ｇ－ ｕ Ｇｕ ｎ ｈ ａ
大采高综放开采顶煤运移规律的数值模拟研究
大采高综放开采顶煤运移规律的数值模拟研究
张建功
【期刊名称】《山西化工》
【年(卷),期】2022(42)1
【摘要】为了解决提升厚煤层综放开采的回收率,以屯兰矿18406工作面为工程背景,采用数值模拟软件对不同采高下顶煤的应力峰值及水平位移变形量进行分析,发现随着采高的不断的增加,此时应力峰值呈现出先增大后减小的趋势,顶煤的水平位移量同样呈现先增大后减小的趋势,在采高为3 m时的应力峰值及水平位移量均为最大值,同时对不同采高下的顶煤冒落状态进行分析,发现不同采高顶煤冒落均类似于漏斗状,当采高为3 m时,此时的顶煤回收率和含矸率均为最优分别为86.1%和8.4%,所以最佳采高为3 m,为矿井厚煤层高效开采提供一定的参考。
【总页数】3页(P135-136)
【作者】张建功
【作者单位】西山煤电集团有限责任公司
【正文语种】中文
【中图分类】TD82
【相关文献】
1.大采高综放开采顶煤运移规律的数值模拟研究
2.大采高综放开采特厚顶煤运移特征实测研究∗
3.含夹矸厚煤层综放开采顶煤运移规律数值模拟
4.大倾角松软厚煤层综放开采顶煤运移规律及试验研究
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
《2024年大采高超长综采工作面采空区自然发火规律研究》范文
《大采高超长综采工作面采空区自然发火规律研究》篇一一、引言煤炭工业是我国能源工业的重要支柱，随着采煤机械化、自动化水平的不断提高，大型、超长、高效率的综采工作面成为主流。
然而，在大采高超长综采工作面的采空区中，煤炭的自燃现象屡见不鲜，这不仅危及了工人的生命安全，也影响了煤矿的生产效率及经济效益。
因此，研究大采高超长综采工作面采空区自然发火规律，对于预防和控制煤炭自燃、保障煤矿安全生产具有重要意义。
二、研究背景及意义随着煤炭开采的深入，采空区的形成和扩大使得煤炭自燃的风险增加。
大采高超长综采工作面的采空区具有空间大、环境复杂的特点，其煤炭自燃的规律和机理与普通工作面有所不同。
因此，对大采高超长综采工作面采空区自然发火规律的研究，有助于揭示煤炭自燃的内在机制，为预防和控制煤炭自燃提供理论依据。
三、研究内容与方法1. 研究内容本研究以大采高超长综采工作面为研究对象，重点研究采空区自然发火的规律。
具体包括：采空区的形成与演变过程、煤炭自燃的条件与影响因素、煤炭自燃的机理与过程、自然发火规律及预测模型等。
2. 研究方法（1）文献综述：通过查阅相关文献，了解国内外大采高超长综采工作面采空区自然发火的研究现状及发展趋势。
（2）现场调查：对大采高超长综采工作面进行实地调查，了解现场生产情况、采空区状况及煤炭自燃情况。
（3）实验研究：通过实验室模拟实验，研究煤炭自燃的条件、影响因素及机理。
（4）数据分析：对现场收集的数据进行整理和分析，揭示大采高超长综采工作面采空区自然发火的规律。
四、研究结果与分析1. 采空区的形成与演变过程大采高超长综采工作面的采空区形成后，随着开采的进行，采空区不断扩大和演变。
在空间上，采空区呈现出复杂的三维结构，这为煤炭自燃提供了有利条件。
2. 煤炭自燃的条件与影响因素煤炭自燃需要满足一定的条件，如氧气供应、温度积累、煤炭具有自燃倾向性等。
同时，煤炭自燃还受到多种因素的影响，如地质条件、通风状况、水分含量等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
试验研究大采深综放工作面顶板运动规律研究耿献文1,郭忠平1,蔡 涛2(11山东科技大学,山东泰安 271021;21兖州(矿业)集团有限责任公司济宁三号煤矿,山东济宁 272169)摘 要:根据济宁三号煤矿煤层地质及生产技术条件,对1301综放工作面进行了矿压观测,得出了工作面顶板运动规律及矿山压力参数。
关键词:大采深;综放工作面;顶板;初次来压;周期来压中图分类号:TD31 文献标识码:A 文章编号:0253-2336(2002)05-0036-03Research on roof movement law of deep fully mechanized coal caving faceGENG Xian-wen 1,GUO Zhong-ping 1,CAI Tao 2(11Sha ndong Unive rsity of Scie nc e and Technology,Tai c an 271021,China ;21Jin ing No 13Coal M ine ,Y anz hou M in ing Group Corp.L td.,Jining 272169,China)A bstract:According to the seam geo logical and mining technological conditions in Jining No.3Mine,a ground pressure measurement w as conducted in N o.1301fully mechanized coal caving face.A nd the roof movement law and g round pressure parameters of the coal caving face were obtained.Key words:Deep mining depth;fully mechanized coal caving face;roof;initial g round pressure;perio dical ground pressure兖州矿业集团公司济宁三号煤矿煤层厚度变化较大,有自然发火倾向,断层较发育,煤层含有夹矸且较稳定。
由于煤层的厚度变化较大,采用传统的采煤方法必然对矿井的技术经济效果带来许多不利影响,而放顶煤开采对煤层厚度变化的适应性较强。
因此,在研究顶煤及煤层顶板运动规律的基础上,实施放顶煤开采技术,对实现矿井高产、高效以及完善放顶煤开采理论都具有重要意义。
1 试验工作面地质及生产技术条件1301工作面为济宁三号煤矿的首采面,开切眼距煤层风化带约400m 。
工作面长170m,倾斜推进长度1615m,所采3下煤层厚度3146~7185m,平均616m,倾角0~10b ,埋深730~760m 。
煤层老顶为中砂岩,厚21m,直接顶为粉砂岩及细砂岩互层,厚度为1109~3171m ,直接底为黏土岩,厚0~015m,老底为粉砂岩,厚112~115m 。
在回采巷道及开切眼施工中共揭露断层7条,其中对生产影响较大的有3条。
工作面中部为一宽缓背斜构造,轴向近东西,工作面运输巷回风巷均为12号工字钢对棚支护,净断面12m 2,工作面采高218m ,放煤高度为318m (3下煤层),采放比约为1B 1136。
工作面采用倾斜长壁综采放顶煤回采工艺,多轮顺序放煤,放煤步距018m 。
2 工作面顶板在纵向方向上的运动范围211 直接顶厚度1301工作面煤层厚度变化较大,如果按统一的放顶煤工艺及参数来操作,必然使得采出率在某些地段高,在某些地段低,这种状况难免会导致直接顶的厚度(即冒高)产生相应的变化。
考虑到割煤和放煤的采出率不同,总采出率按85%计,取冒落顶煤碎胀系数为113,岩石的碎胀系数为114。
按以下公式计算直接顶的厚度m z 为m z =h -$k p -1式中 h )))煤层厚度,m;$)))因丢煤而引起的充填厚度,m;k p )))煤岩层的碎胀系数。
从以下几方面来考虑直接顶的厚度,然后再求其平均值。
(1)按煤层最大厚度7185m 计算。
丢失煤炭36第30卷第5期煤炭科学技术 2002年5月DOI ：10.13199/j.cst.2002.05.38.gengxw.013的充填高度$1=7185@(1-0185)@113=1153 m,此时直接顶可能的最大厚度为m z1=7185-1153114-1=1518m(2)按煤层平均厚度616m计算。
丢失煤炭的充填高度$2=616@(1-0185)@113=1129m,此时直接顶可能的最大厚度为m z2=616-1129114-1=1313m(3)按煤层最小厚度3146m计算。
丢失煤炭的充填高度$3=3146@(1-0185)@113=0167 m,此时直接顶可能的最大厚度为m z3=3146-0167114-1=710m由以上可知,直接顶的厚度变化应是比较大的,其平均值为m z=m z1+m z2+m z33=12103m这是可能的最大冒高,即采空区完全被充满。
根据兖州矿区及其它煤矿放顶煤开采的经验,采空区不可能被充填满,因此,实际直接顶的厚度应小于此值。
未充填空间高度按115m计,则实际直接顶厚度应为12103-115=10153m。
212老顶的厚度由于采场支架对老顶采取/给定变形0工作方式,故二者在相互作用的动态过程中不存在力学平衡关系,不能用实测的支架阻力反算老顶厚度。
在此,只能用实测的老顶运动步距来反演老顶的厚度。
(1)根据初次来压步距,老顶的厚度m E0为m E0=C20C E2@1000R t=1014m式中C0)))老顶初次来压步距,66m(见表1);C E)))老顶岩层平均容重,25kN/m3;R t)))老顶岩层的抗拉强度,5124M Pa。
(2)根据周期来压步距,求出第一、第二次周期来压的老顶的厚度m E1、m E2为m E1=3C E[(C1+C04)2-(C04)2]1000R t=5105m式中C1)))老顶岩层第一次周期来压步距,815m(见表1)。
m E2=3C E[(C2+C12)2-(C12)2]1000R t=4100m式中C2)))老顶岩层第二次周期来压步距,13m(见表1)。
表1顶板来压特征顶板活动阶段经历时间经历生产班数/个来压步距/m宏观现象描述初次来压10月3日~10月22日4066煤壁开始出现片帮,由输送机机头向机尾方向逐渐增大,但从整体来看,压力不大第一次周期来压10月29日~11月1日8815工作面的压力比平时略有升高,煤壁有片帮第二次周期来压11月11日~11月15日813工作面的压力比平时略有升高,煤壁有片帮按来压步距加权平均,可得老顶的厚度为m E=m E0C0+m E1C1+m E2C2C0+C1+C2=8193m由以上可知,对采场有明显影响的上覆岩层范围为10153+8193=19146m。
3工作面顶板在推进方向上的运动规律在1301综放工作面试采过程中观测了支架阻力的变化情况、煤壁片帮情况及回采巷道的变形情况。
工作面支架阻力与推进步距的变化关系如图1、2所示。
从图1、2中支架阻力的变化规律可以分析出工作面顶板沿推进方向的来压特征(见表1)。
从图2看出:(1)顶煤初垮特点。
工作面回采初期阶段,支架后柱平均阻力明显高于前柱平均阻力,说明采空区悬顶不断增大,工作面推进1512m时,前后柱阻力持平,以后前柱阻力大于后柱阻力。
说明顶煤37图1前后柱压力与推进步距的关系图2 整架阻力与推进步距的关系初垮完成,初垮步距为15m 。
(2)随工作面推进,顶煤不断冒落,采空区悬顶不断增加。
从工作面推进到24m 时起,顶板中不断传出压力炮声,表明顶板中因拉应力超限而产生了断裂,当工作面推进到30m 时,采空区大面积冒落,形成冲击波,说明工作面直接顶初次垮落,步距为30m 。
(3)老顶运动规律。
直接顶垮落后,老顶逐步悬露,随采空区面积增加,采场矿压显现更加明显,至工作面推进到43m,支架阻力开始明显升高,后柱阻力明显高于前柱,煤壁开始出现片帮,到工作面推进68m,支架阻力明显降低,老顶垮落基本完成。
从现场矿压观测情况判定:老顶初次垮落步距为66m,来压影响23m 。
总之,老顶的来压过程具有间断性,再加之工作面为首采面,周围均为实体煤,所以矿压显现必然缓和,对采场所造成的宏观影响不明显。
老顶进入周期运动阶段后,矿压显现更趋缓和,除煤壁片帮外,端面顶板破碎和支架安全阀开启的现象均未发生。
老顶的周期来压仅对煤壁前方4m 以内有较明显的影响,其它各点的总体趋势几乎没有什么变化,表明老顶的超前影响范围较小。
结合有关矿压显现,可以确定老顶第一、第二次周期来压步距分别为815m 、13m,平均11m 。
4 结 语经过对1301工作面的观测,得出顶煤的初垮步距为15m,直接顶初垮步距为30m,老顶初次来压步距66m,周期来压步距平均为11m 。
老顶初次来压经历的时间较长,在工作面中老顶断裂的步距也不一致,一般中部较小,两端头较大。
在老顶周期来压时,矿压显现比较缓和,直接顶一般随采随冒,很少有悬顶现象发生。
由于煤层埋藏较深,在上覆岩层重力的作用下,顶煤的破碎效果很好,不用采取其它辅助措施就可较为顺利的放出。
参考文献:[1] 吴士良,宋 扬,席敬德,等.综放面顶板结构研究[J ].煤炭科学技术,1999(2).[2] 靳忠铭.综放采场顶煤变形运动规律研究[J ].矿山压力与顶板管理,1992(1).[3] 钱鸣高,刘听成.矿山压力及其控制[M ].北京.煤炭工业出版社,1984.作者简介:耿献文(1963-),男,山东邹平人,副教授,现在山东科技大学从事教学及研究工作。
收稿日期:2002-01-08;责任编辑:曾康生(上接第55页)的各种优点,又在驱动装置、阀体密封和支撑导向装置等方面采用了全新的结构和装置,克服了电动浆液阀存在的问题。
使得浆液阀系列又增添性能优良的新品种,更好地满足了现场使用的要求。
现新型液动浆液阀已在兖州、淮北、淮南、枣庄等各大矿区选煤厂广泛使用,取得了良好的效果,为使用单位节省了大量的人力和物力。
实践证明,新型液动浆液阀是一种有推广价值的产品。
作者简介:王 伟(1959-),男,上海人,高级工程师,现在中煤设计集团南京设计研究院从事煤矿机械设计与研究工作。
收稿日期:2001-12-06;责任编辑:王宗禹38。