综采工作面回采巷道矿压显现规律分析

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7.矿山压力及其控制(第七章)

7.矿山压力及其控制(第七章)

巷道的稳定性和周边位移主要取决于岩层原岩 应力p,反映岩石强度性质的内摩擦角和粘聚力等。 他们之间的关系为:
①巷道的周边位移随巷道所在位置原岩应力的
增大,呈执教函数关系迅速增长;指数的大小取 决于的变化,值越小,指数越大,u值增长愈迅速。
②巷道的塑性区半径R和周边位移u随内摩擦角
和粘聚力c的减小,即围岩强度降低,显著增大。
(3) 采动引起的地板岩层应力分布
煤层开采引起回采空间周围岩层应力重新分布, 不仅在回采空间周围煤体上造成应力集中,还会 向底板深部传递,在底板岩层一定范围内重新分 布应力,成为影响底板巷道布置和维护的重要因 素。 按着在集中载荷、均布载荷、三角形载荷作用下 计算半无限平面体内应力的有关公式,计算在三 种典型的载荷作用下底板岩层的应力分布(图7- 5)。
式中
R-大圆形巷道半根据巷道断面形状进行 具体计算。一般情况下可借鉴上述公式近似计算。
如围岩局部的应力超过岩体强度,巷道周边向岩体学部 扩展到一定范围形成塑性变形区,在塑性区与弹性区交界处 围岩应力集中。确定相邻巷道间距时,相邻巷道的应力影响 带不宜超过巷道塑性变形区与弹性变形区的交界。各向等压 条件下,圆形巷道塑性区、弹性区内围岩应力分布和塑性区 半径可解析计算。对于非圆形巷道的弹塑性围岩体,其应力 分布和塑性区半径可采用数值计算方法,根据岩体基本质量 级别按表7-1选用岩体物理力学参数 .
如相邻巷道的应力影响带彼此重叠,但没有到达相邻 巷道,可进行巷道围岩应力值的叠加。各向同性弹性岩体 中单一圆形巷道围岩内应力分布计算表明,在静水压应力 场中,巷道的应力影响区形状为半径等于6a的圆(a为巷 道断面径)。在非静水压应力场中,巷道的应力影响区形 状不再是圆形,一般为长轴不大于12a的椭圆。 因此,断面相同的两圆形巷道的间距D为 6r<D<12r 半径不同的两圆形巷道的间距D为 6R<D<6(r+R)

矿山压力与岩层控制复习资料

矿山压力与岩层控制复习资料

原岩应力:未受开采影响的岩体内,由于岩体自重和构造运动等原因引起的应力。

(原始应力)构造应力是由于地壳构造运动在岩体中引起的应力,岩体构造应力可以分为现代构造应力和地质构造残余应力。

极限平衡区:在巷道两侧周边的围岩上就将承受(2~3)σ1或(4~5)σ1的垂直压应力。

由于处于周边的岩块侧向应力为零,为单向压缩状态。

随着向深部发展,岩块逐渐变为三向应力状态。

若巷道两侧是松软岩,如煤、页岩等,则在此压力下就可能处于破坏状态。

随着向岩体内部发展,岩块的抗压强度逐渐增加,直到某一半径R处岩块又处于弹性状态。

该范围称为极限平衡区。

矿山压力:在煤体采动过程中,煤巷、硐室和工作面周围的围岩和煤体及其中支护体所受的力矿山压力显现:在矿山压力作用下,会引起各种力学现象,如岩体的变形、破坏、塌落,支护物的变形、破坏、折损,以及在岩体中产生的动力现象。

这些由于矿山压力作用使巷道周围岩体和支护物产生的种种力学现象,统称为矿山压力显现。

矿山压力控制:所有减轻、调节、改变和利用矿山压力作用的各种方法叫矿山压力控制。

原岩应力:存在于地层中未受工程扰动的天然应力称为原岩应力,也称为岩体初始应力、绝对应力或地应力。

支承压力:在岩体内开掘巷道后,巷道围岩必然出现应力重新分布,一般将巷道两侧改变后的切向应力增高部分称为支承压力。

伪顶:煤层与直接顶之间有时存在厚度小于0.3~0.5m极易跨落的软弱岩层。

老顶:通常把位于直接顶之上(有时直接位于煤层之上)对采场矿山压力直接造成影响的厚而坚硬的岩层称为老顶。

一般是由砂岩、石灰岩及砂砾岩等岩层组成。

直接顶:一般把直接位于煤层上方的一层或几层性质相近的岩层称为直接顶。

直接顶初次垮落:煤层开采后,将首先引起直接顶的垮落,回采工作面从开切眼开始向前推进,直接顶悬露面积增大,当达到其极限垮距时开始垮落。

直接顶的第一次大面积垮落称为直接顶初次垮落。

顶板下沉量:一般指煤壁到采空区边缘裸露的顶底板相对移近量。

综放工作面不同煤柱尺寸下的矿压规律研究

综放工作面不同煤柱尺寸下的矿压规律研究
料 主 佰 思 趸
综放工作面不同煤柱尺 寸下的矿压舰律砥夯
同煤 集 团燕子 山矿
[ 摘
王振 东
要] 文章 以侏 罗纪1 — 层 8 1 工作面 为例 , 4 2 76 分析探 讨 了不 同尺 寸煤 柱下的矿压显现规律 , 对综放工作 面煤 柱大小的取值提供
嘲鲥 \
[ 关键 词] 综放 工作面 顺槽煤柱
1观 测 工 作 面 及 沿 空巷 道 状 况 .
渤 啪 m

枷猢㈣
1— 层 8 1 综放 面 采 深 10 煤层 稳 定 , 层 总厚 7 m, 采 4 2 76 5 m, 煤 . 净 5 2 m放 5 . 5 m直接 顶为砂质泥岩一 细砂岩 , 老顶 为中~ 粗砂 岩 , 直接底为炭 质泥岩一 砂质泥岩 , 老底为粉砂岩一 中砂岩。 观测巷 道 为锚 网锚索 支护排 间距 为 0 m Xl 即主 体为锚 网支 . 8 m, 护, 在巷道 顶部沿 中线 打一排锚索 间距为 3 巷道宽 3 m, 3 m, . 高 m。 6
结果 。
§


辩 窿
3综放面沿空巷道 受力力学模型 . 根据 以上分析 , 可提 出综放 面沿空巷 道的“ 窄煤 柱” 力学模 型和“ 宽 煤柱” 力学模型。 31 窄煤柱” .“ 力学模型 无煤柱护巷 留“ 窄煤柱 ” 的基本概念是 “ 只隔离 、 不承载” 即煤 柱仅 ,
为进 行前后对 比 , 期又对整条 巷道进行 了一 次全面 的表 面位移 后 观测 。此 时回采早 巳进行 , 且巷道 变形 十分严 重 , 得出的位 移变化 值是 前期基础上 的位移增加值 , 并非全 部位 移量 , 可能有一定误差。巷道两 帮移近量 、 顶底板移近量变化见图 3 图4 、 。 可 知 , 道两帮移 近量在 煤柱尺 寸较小 时增加最 大 。 柱宽 45 巷 煤 .m 时, 两帮移近量增加 10 r 随着 煤柱 宽度增 大 , 3 0 m, a 移近量 增加值 明显变 小 。而巷道顶底移近量 的增加值受煤柱宽度影响不大。 23前后观测结果的对 比分析 . 通过前后 两次测定 的对 比分析 , 道变形 的特征 显著 : 巷 小煤柱 ( ~ 4 6 情况 下 , 道顶部变 形小 , 侧 向变 形大; 大煤柱 (0 1m) m) 巷 但 较 1~ 5 情况 下 掘后巷道 变形较 为均衡 , 而随着 开采 的进行 , 道顶部 变形增加 较 巷 大, 而侧 向变形增加较小。 通过综合分析 , 可认 为 , 这是放顶煤 开采围岩破坏运动的“ 大结 构” 与沿空巷道 由于煤柱宽度不 同而形成 的回采 巷道 “ 小结 构” 相互作 用的

2089下回采工作面矿压观测分析

2089下回采工作面矿压观测分析

2089下回采工作面矿压观测分析摘要:煤矿矿山压力对煤矿危害很大。

本文首先介绍了矿压观测的目的及内容,然后介绍了开滦(集团)东欢坨矿2089下回采工作面矿压观测结果,并对观测结果进行了详细的分析。

关键词:矿压观测分析开滦(集团)东欢坨矿2089下回采工作面位于中央采区南翼8煤层中,北至中央采区煤8辅助斜巷,同煤层斜上方为2089下采面(已回采完毕),上、下煤层无采掘工程。

该工作面到5月25日可采走向长347 m,平均倾斜长84 m,地面标高+16.84。

工作面标高-276.3~-313.1。

根据地质资料分析,该煤层稳定,结构简单。

2089下工作面煤厚在2.7~3.4 m,平均3.1 m,煤层倾角19°~23°,平均21°。

煤层可采指数1.0,变异系数3.4%,煤层稳定,结构简单,有时有0.1 m的夹矸。

1 矿压观测的目的及内容矿压观测是为了保证正常生产和掌握其现场的实际规律,以便指导安全生产,达到预测预报效果。

观测内容包括:围岩变化及周期来压工作面风运道使用十字测点进行观测,两帮移近量及底臌量。

采煤工作面的周期来压:工作面初次来压后(由于安装在线监测设备KJ327时间晚,未能见能监测道初次来压),随工作面向前推进,直接顶和老顶形成的悬臂梁愈来愈大,当其超过强度极限时,就会开始折断垮落;这种随工作面推进,直接顶和老顶悬臂梁周期性折断时出现的压力变化叫作周期来压。

周期来压规律与矿方的推进速度(即每天工作面的割煤速度)、回采巷道的地质条件(是否有断层、夹矸的厚度等)、液压支架初撑力大小、平均工作阻力等有关,下面仅是参考KJ327型矿山压力监测系统监测到的工作面液压支架各个支柱的平均工作阻力来分析寻找压力变换规律。

通过以上步骤寻找平均工作阻力曲线中比较明显的大的波峰,大的波峰的到来就可能是工作面老顶或者是直接顶(老顶)压力(周期来压)“来到了”,此时煤壁可能片帮严重、工作面有掉渣、震动、声响以及气浪等现象。

2021《矿压》主要知识点(1)

2021《矿压》主要知识点(1)

《矿山压力与岩层控制》主要知识点第一讲绪论●基本概念:●矿山压力:由于矿山开采活动的影响,在巷硐周围岩体中形成的和作用在巷硐支护物上的力称为矿山压力。

●矿山压力显现:由于矿山压力作用使巷硐周围岩体和支护物产生的种种力学现象,称为矿山压力显现。

●矿山压力控制:所有减轻、调节、改变和利用矿山压力作用的各种方法均叫做矿山压力控制。

●采场围岩控制:●巷道围岩控制:●研究和学习矿山压力与岩层控制的意义。

第二讲采场上覆岩层结构与顶板破断规律(第三章)●基本概念:顶板●底板:●上覆岩层(覆岩):●直接顶●基本顶(老顶)●直接底●关键层;●直接顶初次跨落、●基本顶初次破断与周期破断;●岩石碎胀系数。

●直接顶初次跨落前的离层机理及其危害。

●直接顶跨落后的碎胀特性及其对矿压影响。

●基本顶破断规律与破断距计算。

●采动覆岩“大结构”的内涵及主要假说。

● 砌体梁假说及“砌体梁”结构的失稳形式及稳定条件。

● 基本顶破断面角度对“砌体梁”结构稳定性的影响。

关键层破断后的岩块互相挤压有可能形成三铰拱式的“砌体梁”平衡结构,此结构平衡将取决于咬合点的挤压力是否超过该咬合点接触面处的强度极限,在一定条件下可能导致岩块随着回转而形成变形失稳;另外即是咬合点处的摩擦力与剪切力的相互关系,当剪切力大于摩擦力时形成滑落失稳,在工作面的表现形式为顶板的台阶下沉。

防止“砌体梁”结构的滑落失稳条件:咬合点处的摩擦力大于剪切力,ϕtan ⋅≤T R 根据“砌体梁”结构受力分析,,即,岩块长度要大于2~2.5倍岩块厚度。

防止“砌体梁”结构的变形失稳条件:回转变形形成的咬合点的挤压力小于该咬合点接触面处的抗压强度极限。

根据“砌体梁”结构受力分析,结构回转下沉量小于一定值⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅⋅-⋅=∆K K n h 311 ● 通常通过触矸来实现。

⎝⎛⋅-⋅=∆Kn h 311●基本顶弹性基础破断的反弹与压缩特征。

●岩层控制关键层理论的主要学术思想。

第三讲采场矿山压力显现基本规律(第二章、第四章)基本概念:基本顶初次来压:基本顶(老顶)悬露达到极限跨距发生初次断裂,断裂的基本顶岩块回转下沉,从而导致工作面顶板急剧下沉和支架阻力普遍增大现象,称为基本顶(老顶)初次来压。

双化煤矿急倾斜采煤法回采巷道矿压显现规律

双化煤矿急倾斜采煤法回采巷道矿压显现规律

对减小 , 使其矿压显现规律与倾斜煤层有很大的 差异 , 巷道 围岩变 形和 破坏 具有 新 的特点 口。只有 ] 正确认识巷道变形的基本特征和规律 ,才能正确
指导 实 际生产 , 高安 全生 产能 力 。 提
巷沿煤层倾斜向上打钻 ,钻孔平行于无人作业工 作面煤壁 , 装药爆破落煤 , 采落的煤沿空场底板 自



图 2 回风巷和运输 巷断面 图
5 . 运输斜巷 ;. 6 溜煤眼 ;. 7 隔离煤柱 ;. 8 区段保护煤柱 ;. ; 9 密闭
1. 场 0空
图 1 急斜煤层长孑 爆破无人作业工作面布置 L
回风巷和运输巷断面图相同,为不规则断面
形 状 , 顶 , 底 , 帮 ( 帮 ) 铅 垂 直 墙 , 帮 斜 平 下 左 为 上 ( 帮) 右 为煤 层 顶板 , 图 2 示 。属半 煤 岩巷 道 , 如 所 煤 层 底 板 破 岩 。采 用 锚 杆 支 护 , 距 1 每 米 6 排 m, 根 。在巷 道顶 板煤 层处 支设 垂 直于 煤层 顶 底板 的
溜下 滑 , 自溜煤 眼放 煤 口放 到下巷 , 过设 在 下巷 通
1 矿 井 地 质 概 括
双 化煤 矿含 煤地 层为 中生 界 白垩 系下 统 的城 子河 组 , 含煤 3层 。含煤 地层 是一 个 向斜构 造 , 向 斜 轴近 东西 向 ,向西倾伏 ,地层 两翼 走 向基 本相 似 , N 0~ 0w 之 间 , 角北 翼 陡 , 大 达 7 。 在 6 。7。 倾 最 5, 南 翼 缓 , 般在 1o2 。 间 , 主采 北 翼 。井 田 一 0~ 5之 现 浅部见 多条 北东 向正断层 ,至 向斜杂 , 系地 层 风 该 煤
直径 为 ‘ 5 D 的圆木 。 1 mm

膏体充填工作面矿压观测方案及结果分析

膏体充填工作面矿压观测方案及结果分析煤炭开采后,造成地表沉陷的根源是由于煤炭资源采出后形成采空区,给顶板岩层提供了自由活动的空间,导致上覆岩层的下沉移动变形,进而引起地表发生沉陷。

本文对许厂煤矿1335膏体充填工作面矿压观测方案及结果分析进行阐述,重点观测工作面压力显现及顶底板移近量来反映膏体充填工作面地面基本不沉陷。

标签:地表沉陷;膏体充填;采空区;矿压观测1 引言许厂煤矿膏体充填是将煤矸石、胶结料等原料在地面加工成膏状浆体,利用充填泵输送到井下充填工作面采空区,填充采空区的采煤方法,膏体充填工作面采煤后顶底板移近量是造成地表沉陷的原因。

2 概况1335工作面位于130采区,属于-225m水平,东侧和北侧为采空区,南侧为130采区上山煤柱;西部为待开采的1333充填工作面。

井下标高-270~-250m,走向长643m,倾向长66m,平均煤厚5.2 m,工作面膏体充填开采工序为:割煤、支护—隔离—充填。

3 工作面矿压显现观测3.1 观测目的观测充填工作面在回采期间其液压支架的工作阻力和顶底板移近量,进而分析充填工作面的矿压显现情况及规律。

3.2 观测内容(1)支架工作阻力。

(2)工作面顶底板移近量观测。

3.3 测站布置(1)工作面支架阻力的测点布置。

1335工作面在ZC5600/20/38型充填液压支架上安装一个压力表来观测支架初撑力,根据现场实际条件选取9#、16#、24#、30#、35#、40#支架作为测点。

11月28日至11月31日工作面经历了一个充采循环,读取其初撑力、平均末阻力和历史最大工作阻力。

(2)工作面顶底板移近量的测点布置。

11月28日工作面完成充填后,工作面支架与煤壁之间共布置了三个测点,分别为1#、2#、3#。

三个测点均距煤壁0.7m,其中1#位于36#-37#支架之间,距轨道顺槽中线18.5m;2#位于35#~36#支架之间,距轨道巷中线20m;3#位于22#~23#支架之间,距轨道巷中线38m。

特厚煤层L型综放面矿压显现规律


2 1 年第 2 0 1 期
张 等: 厚 层L 综 矿压 现 金山 特 煤 型 放面 显 规律
23 . . 工作面下 部顶板来压 规律
8 5
底板 为 细砂 岩 , 约 2 8m, 白色 , 理较 发育 。 厚 . 灰 节 观 测 内容主 要 为支架 载荷 实 时检测 ,记 录左 右
技大 学矿 业工 程学 院合 作 ,经反 复 的技术论 证 和 可 行性 研 究 , 出了 “ 煤 层 L型综 采 放 顶 煤工 作 面 ” 提 厚 开采 技术 , 并决 定首 先在 二采 区 10 2面进 行工 业性 6
图 1 回 采巷 道 L型 布置
由图 1 可知 , 只设运输 巷 , 不设 回风 巷 , 运巷 利用
车场及巷道与主斜井连接 ;切眼由运巷直通地表 , 只
需掘进切 眼与 已有 的运巷 贯通 即可构成 生产系统 , 在 地表大致平行 煤层露头线铺设轨道 , 置设备列车 。 上 煤层 倾角 1 2 。 均 l。煤 层硬 度 厂 . 2 0平 6。 =10~ 15 属 中硬偏 低 。煤厚 7 8 8I, 均 79m, 层 ., . l平 l . 煤 含 3~4层 夹 石 , 0 1~0 2 I 接顶 为砂 质泥 厚 . .5I。直 T 岩, 厚度 约 5m, 性呈 深 灰 色层 状 , 石 硬度 较 硬 ; 岩 岩
关键 词 : L型工 作 面 ; 压 显现规 律 ; 矿 综采
中图分类号 :D 2 T 33 文献标志码 : B
1 10 2工作 面概 况 6
神 华集 团海 勃 湾公 司路 天煤矿 于 17 9 0年 1 2月 建 成 投产 , 原设 计 为露 天 开 采 , 由于 受剥 采 比大 、 成
本高和煤炭价格 回落等因素的影响, 转入地下开采。

倾斜煤层回采巷道矿压显现规律研究


4 和 5 钻孑 应力 的变化 趋势类 似 。根据 曲线 的 L
变化 趋势 , 大致将 曲线划 为 3个 阶段 :
深度 、 行于 工作 面 煤 壁 的钻 孑 , 装 煤体 应 力 计 。 平 L安
通过对应 力计读 数 的整理 、 析 , 得 出煤体 应力 随 分 可
第 1阶段
应 力下降 阶段 。钻孔 应力 计 的初装
应力 大于实 际 的煤体应 力 , 随着 时间 的推移 , 应力逐 渐降到 实际煤 体应力水 平 。从 4 钻孔 的曲线 可以看 出 , 深 的 原 始 煤 体 的应 力 在 4 6 MP 4m . a左 右 ; 从 5钻 孔 的曲线可 以看 出 , m深 的原始煤 体 的应力 在 5
5 3MP 左 右 。 . a
工 作 面推进 在走 向和侧 向上 的支 承压力分 布规律 。 在巷 道 内设 置一 系列 测量 断 面 , 过 十字 布 点 通
法 观测巷道 两帮 移 近 量 、 顶板 下 沉 量 、 底鼓 量 , 分析 巷道 变形 形 式 , 而 总结 采 动 对 巷 道 变 形 的 影 响 继
生 , 要 从 事 矿 山灾害 预 测 与防 治 方 面 的研 究工 作 。 主

第 3阶段
应 力 下 降 阶 段 。4 , 5 钻孔 在经 历
: , r

l ■: — — 一
l一 ) l


1 0Βιβλιοθήκη 1 52 O2 5
3 0
3 5
距 离/ m
护, 超前支 护范 围 2 0 m。
图 1 实 体 煤侧 走 向支 承 压 力 变 化 曲线
1 矿压 观 测
在 10 工作 面 回风巷 内 向煤 体 打一 系列 不 同 1 4

范各庄矿深部首采工作面矿压规律及巷道变形控制

范各庄矿深部首采工作面矿压规律及巷道变形控制随着煤炭深部开采的不断加大,深部岩体力学性质和力学环境发生很大改变,在深部出现高地应力,高采动影响,导致巷道变形时间长,变形量增大,工作面矿压显现强烈,对煤矿安全,高效开采产生巨大的影响。

矿井的安全高效生产难以离开开采带来所的矿山压力变化机理的解释,发现顶板运动和开采运移规律可以确定煤矿安全生产多带来的隐患,可以提前准备消除这种隐患。

工作面开采覆岩运动规律是巷道深井回采工作面支承压力分布和上覆岩层活动,实质上也是由各种复杂因素综合作用而引起的矿压规律。

以范各庄煤矿四水平4171s首采工作面为背景,结合力学理论、数值模拟和现场监测对深部工作面开采矿压特点进行研究,基于砌体梁理论分析巷道顶板来压特点,分析影响巷道稳定性因素,提出了巷道控制变形的支护理论。

基于砌体梁理论,分析范各庄深部工作面开采顶板运动特征,煤层伪顶与直接顶随工作面回采垮落未能填充完采空区,直接顶初次断裂距离11m;老顶受开采影响形成大垮梁,建立初次断裂距离公式,结合支架监测工作面阻力,分析了支架工作阻力适应工作面回采要求,通过阻力计算,分析了工作面周期来压步距10.6m。

通过数值模拟和现场监测,对4171s工作面开采过程巷道变形,支承压力变化进行了分析,得到深部工作面采动影响范围,巷道剧烈影响范围在工作面前方37m,巷道侧向支承压力峰值区域在5~10m。

基于巷道稳定性控制分析,提出了巷道稳定控制理论,选择合适的煤柱宽度,范各庄矿深部巷道建议留设煤柱9m,巷道布置在应力较低区域,降低煤柱对下工作面回采影响。

本文通过对范各庄矿4171s工作面开采顶板运动规律和巷道围岩支护进行研究,得到范各庄矿深部开采覆岩运动规律,以及深部巷道变形控制方法,为范各庄煤矿深部工作面开采提供一定的科学依据。

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综述与专论2019·0825当代化工研究Modern Chemical Research综采工作面回采巷道矿压显现规律分析*李洪伟(阳泉市南庄煤炭集团有限责任公司 山西 045000)摘要:为了深入研究在工作面回采过程中巷道两侧的矿压变化规律,本文以某煤矿6208工作面为研究对象,对巷道的帮部和顶板的位移变形量、顶板的离层量以及巷道的应力值进行了现场监测,研究表明巷道的变形量和应力值与测点与工作面距离有关,在工作面距离测点65m处时,变形量和应力值均会开始突然增大,当距离达到22m时,应力值达到最大值。

同时,研究得出62081巷道受采动影响比62082巷道更大。

关键词:回采工作面;变形量;离层量;应力值中图分类号:T 文献标识码:AAnalysis on the Law of Mine Pressure Appearance in Remining Lane of ComprehensiveMining SurfaceLi Hongwei(Yangquan Nanzhuang Coal Group CO., LTD., Shanxi, 045000)Abstract :In order to study the change of mine pressure on both sides of the roadway during the remining process, 6208 working face of a coalmine was taken as the research object. The displacement and deformation of the upper part of the roadway and the top plate were monitored on the spot. The study showed that the deformation and stress value of the roadway are related to the distance between the measuring point and the working surface. When the working surface is 65 M away from the measuring point, Both the deformation amount and the stress value will begin to increase abruptly. When the distance reaches 22M, the stress value reaches a maximum value. At the same time, it is found that the impact of mining on the 62081 roadway is greater than that of 62082 roadway.Key words :rework face ;deformation ;off-layer quantity ;stress value引言我国是一个能源大国,而煤炭则是中国能源结构中的主力军。

多年以来,煤炭为我国经济的发展做出了突出的贡献,然而煤炭的开采效率不高,采出率低下的问题不仅限制了煤矿的发展,而且造成了资源的浪费。

作为煤炭的最重要的生产场所,采煤工作面对煤矿的安全生产有重要影响。

本文对某煤矿的6208工作面回采过程中的围岩矿压现象和应力状况进行了监控监测,对矿压的来压规律进行了分析研究,从而为选择和设计支护方式提供指导和依据。

1.工程概况该煤矿6208工作面标高为1100m~1150m,主要开采煤层为6号煤层,该煤层埋深580m,煤层厚度较为均匀,均厚为4.25m,煤层走向长度为1200m,倾向长度为450m,煤层倾角为6°,开采过程中采用的采煤方法为走向长壁采煤法,一次采全高,顶板的处理方式为自然垮落法,采用综合机械化采煤法。

工作面地质结构略微复杂,共有8条正断层,2个陷落柱,没有褶曲发育。

煤层为黑色细条带状结构,较为简单,煤岩类型主要为亮煤,其次为暗煤。

煤层为稳定煤层,可采指数为1,变异系数为20.1%。

采煤工艺步骤依次为割煤—移架—移溜—清煤。

割煤时,采煤机往返一次相当于两个循环;移架方法的选择依据该煤矿的地质条件,采用双向邻架顺序进行移架;移溜方式为双向成组移溜;煤炭破碎后通过输送机来进行清煤。

2.测点(测站)布置通过在62081巷和62082巷内布置巷道变形和应力监测站,位置在巷道距工作面145m处,来监测巷道的围岩变形和应力分布情况。

巷道围岩变形的监测参数为巷道表面位移量和顶板的离层量。

其中,巷道表面的位移检测方法为十字布点法,布点方法为在顶板、底板的中部和巷道两个帮部分布进行垂直和水平方向施工钻孔,进一步将端部设有环形测钩的木桩打入钻孔中,通过卷尺连接侧钩来进行读数。

监测频率与测点到工作面距离有关,当距离为50m时,一天监测一次,当距离为50m~150m时,两天监测一次。

而巷道顶板离层量的监测设备为顶板离层仪。

顶板离层仪布置在巷道中,顶板离层仪有浅基点和深基点,分别固定在锚杆端部和锚杆上方的稳定岩层内部330mm~530mm处。

巷道顶板离层量的监测频率也与测点到工作面距离有关,当距离为50m、50~100m以及100~150m 时,监测频率分别为一天一次、两天一次以及三天一次。

巷道围岩应力监测所用仪器为钻孔应力计,具体的监测方法为:首先进行测点布置,布置位置在两巷道煤柱和工作面侧,布置数量分别为3个,根据工作面距离测点深度也不同,分别为1m、3m和5m,测点间距离为6m。

监测频率也与测点到工作面距离有关,当距离为50m、50~100m以及 100~150m时,监测频率分别为一天两次、两天一次以及三天一次。

通过在回采期间进行应力监测,可以预知采动对巷道的影响情况。

3.监测结果分析(1)巷道围岩变形分析矿井下地质条件、环境等都比较复杂,因此在使用仪器进行监测时出现误差是不可避免的,通过相关技术手段将偶然误差进行消除并进行进一步分析,得出了巷道围岩的变性规律。

经过对监测数据进行分析得出,在工作面回采时,当综述与专论2019·0826Modern Chemical Research当代化工研究距离工作面65~150m时,巷道帮补和顶板的变形较小,但是当工作面继续推进时,在距离工作面65m的位置,由于采动的原因,变形会逐渐加大,62081巷道的顶板下沉量高达500mm,而帮部变形竟然高达600mm;而62082的顶板下沉量和帮部的变形量则分别为380mm和500mm。

可见,不论是顶板下沉量还是帮部的变形,62082巷的变形都比62081巷道的变形小,同时,62081巷和62082巷道的顶板的离层量最大都分别达到了430mm和350mm,深基点最大位移均小于120mm。

此外,在距离工作面65~150m处,两巷道的离层量变化均较小,随着工作面推荐,距离离层仪的距离也较小,所监测的离层量逐渐增大,且变化较为明显。

(2)巷道围岩应力分析工作面开采深度的增大会导致巷道围岩所承受的围岩应力也增大。

而且,随着工作面的推进,巷道围岩会受到采动影响,应力会进一步增大。

经过对巷道两帮和顶板的应力进行监测后,得出了应力变化规律,具体分析如下所示:①在距离工作面65m~150m处时,围岩所受到的应力受采动影响不大,62081巷道和62082巷道帮部所承受的压力大小分别在7MPa和5MPa左右。

随着工作面不断推进,工作面距离应力计的距离不断减小,当达到65m时,应力值在采动的影响下会突然增大。

②由于采动影响,62081巷道的煤柱一侧3m处的应力值最大,高达35MPa,其次为1m处和5m处的应力,这是由于煤柱宽度为7m,而3m刚好在煤柱中间,因此所监测的应力值最大。

而对于工作面处应力计所监测数值分析得知,应力最大时却在5m处,当应力计距离工作面22m时,应力值达到最大值,约38MPa。

③跟62081巷道不同,由于62802巷道侧的煤柱宽度约为10m,而5m为其中间位置,因此煤柱侧5m处的应力最大,其次为1m处和3m处。

而在工作面的应力计监测数据中也是5m处应力最大,当应力计距离工作面22m时,应力值达到最大值,约28MPa。

通过对62081和62082两个巷道的应力进行对比分析,得知62081巷道的应力值始终大于62082巷道应力值。

由此可以认为,相比较62082巷道,62081巷道受到采动影响更大。

因此,在实际回采过程中,应该更加注重对62081巷道的应力监测。

结语在6208工作面回采过程中,由于采动影响,两巷道均会发生变形现象,变形最明显地方在距离工作面65m处,随着工作面继续推进变形突然增大。

同时,不论是顶板下沉量还是帮部的变形亦或者顶板的离层量,62082巷的变形都比62081巷道的变形小,因此需要加强对62081巷道的监测。

同时,通过对应力监测得出,当工作面距离应力仪大于65m 时,应力值分布较为稳定,当工作面继续推进,应力值会突然增大,在达到22m时达到最大值,62081巷道和62082巷道的应力最大值分别为38MPa和28MPa。

•【作者简介】李洪伟(1983-),男,阳泉市南庄煤炭集团有限责任公司;研究方向:煤矿开采技术、矿压方向。

回采巷道矿山压力控制及支护分析*刘 东(阳泉市南煤集团南庄分公司 山西 045000)摘要:随着国家经济的飞速发展,资源需求量持续增加,但矿井的回采过程中,由于井下地质条件复杂,在其操作过程中如果存在失误,将会导致较为严重的人员伤亡。

基于此,如何提升矿山压力控制以及后期的支护是实现矿井安全生产的首要任务之一。

关键词:煤矿;回采巷道;矿山压力;控制;支护中图分类号:T 文献标识码:APressure Control and Support Analysis of Mining RoadwayLiu Dong(Yangquan Nancheng Group Nanzhuang Branch, Shanxi, 045000)Abstract :With the rapid development of the national economy, the demand for resources continues to increase, but in the process of minerecovery, due to the complex underground Geological conditions, if there are mistakes in its operation, it will lead to more serious casualties. Based on this, how to improve mine pressure control and support in the later stage is one of the first tasks to realize mine safety production.Key words :coal mine ;back mining roadway ;mine pressure ;control ;support引言矿井实际生产过程中,采掘活动会对原有的地层结构造成不同程度的破坏,伴随着诸多安全隐患的发生。

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