大采高工作面超前矿压显现规律研究与实测

袁文丰

（王庄煤业有限责任公司，山西 长治 046000）

大采高工作面超前矿压显现规律研究与实测

袁文丰

（王庄煤业有限责任公司，山西 长治 046000）

以王庄煤业3043大采高工作面矿压观测与矿山压力显现的规律分析为例，通过现场实测数据对液压支架的适应性及对顺槽巷道超前支护稳定性进行了分析，得出了工作面一侧为实体煤及一侧采空区时，工作面超前支撑压力的影响范围和压力变化曲线，可为大采高巷道支护与支架选型提供科学依据。

大采高；矿压观测；巷道稳定性；支架选型

1 3043工作面概况

3043大采高综采工作面位于井田东部，开采3号煤层，煤层厚度4.65m～5.2m，均厚5.17m，煤层倾角2°～ 7°，煤层含一层夹矸，矸厚0.1m。3043工作面东为3045回风顺槽，西为3042综采工作面，北为304采区三条巷道，南部相邻雄山矿采空区。3号煤层顶板情况，如表1所示。

表1 煤层顶板情况

2 矿压观方案

（1）观测目的：掌握工作面超前支承压力影响范围、峰值位置及强度，用于指导工作面超前支护范围与支护强度确定。（2）观测仪器：锚杆（索）测力计、智能压力仪等。（3）观测方法：锚杆测力计、智能压力仪，每隔两小时记录一次，考虑到井下锚杆测力计保存数据的稳定性，每三天收集一次。

3 矿压数据处理与规律分析

锚杆测力计读数值的变化，反映了工作面超前支撑压力变化规律，依据应力变化程度来确定支承压力影响区范围。根据现已观测到的数据，分别对各巷超前支承压力观测结果进行分析。

（1）3043进风顺槽测点数据分析：

进风顺槽各测点超前支承压力与工作面推进度关系曲线，见图1、图2、图3所示。

图1 进风顺槽1号锚杆测力计压力变化曲线图

图2 进风顺槽2号锚杆测力计压力变化曲线图

图3 进风顺槽3号锚杆测力计压力变化曲线

各测点受工作面采动影响范围和强度略有不同，主要是工作面推进过程中，围岩的地质条件存在差异造成的。总的来看，工作面超前支承压力影响范围28m～50.2m左右，平均41.32m。显著影响范围11m～31.4m左右，平均21.6m；工作面超前支承压力峰值位置4m～10m左右，平均6m；最大值49.89mPa。通过整体数据不同时间段的分析，进风顺槽所受压力增值幅度不是特别大，当工作面推至3042采空区区域时、有所增大，但影响不大。

（2）3043回风顺槽测点数据分析：

回风顺槽各测点超前支承压力与工作面推进度关系曲线，见图4-图7所示。

图4 回风顺槽1号锚杆测力计压力变化曲线图

图5 回风顺槽3号锚杆测力计压力变化曲线图

图6 回风顺槽4号锚杆测力计压力变化曲线图

图7 回风顺槽7号锚杆测力计压力变化曲线图

由图可知:实体煤一侧工作面超前支承压力影响范围31m～78.5m左右，平均45.43m。显著影响范围22m～25.5m左右，平均23.6m，工作面超前支承压力峰值位置5.5m～9m，平均7.3m；最大值53.22mPa。通过实体煤时期部分数据分析，回风顺槽数据基本没有出现大幅度的增值变化。从图7采空区分析，回风顺槽工作面超前支承压力影响范围平均57.7m，相对于实体煤时增加12.27m。显著影响范围平均34.5m，相对于实体煤时增加10.9m。超前支承压力峰值位置10.7m，相对于实体煤时增加3.4m。最大值达到61.23MPa，相对于实体煤时增加8.01mPa。工作面在过采空区时，需要加长超前支护距离和加强锚杆（索）支护数。

4 结束语

（1）工作面一侧为实体煤时，工作面超前支承压力影响范围41m～45m。显著影响范围为11m～31m左右，工作面超前支承压力峰值位置4m～10m左右，平均6m，最大值51MPa左右。支承压力增值幅度不是特别大。（2）工作面一侧为采空区时，工作面超前支承压力影响范围相对于实体煤时增加12.27m。超前支承压力峰值位置相对于实体煤时增加3.4m。最大值相对于实体煤时增加8.01MPa。支承压力增值幅度明显变强。（3）工作面一侧为采空区时，距工作面20m的范围内，出现锚索、锚杆拉断，巷道整体变形严重，最大两帮变形达1800mm。表明巷道受到采空区影响严重，必须进行加强支护。

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Study and Test of Lead Strata Behavior on Large-mining-height Working Face

YUAN Wen-feng
(Wangzhuang Coal Co.,Ltd,Changzhi Shanxi 046000)

Taking an example ofpressure observation and strata behaviorstudy of3043large-mining-height working face in Wangzhuang Coal Co.,field data were used to study the adaptability of hydraulic support and lead support stability in crossheading roadways to conclude impact range and variation curve of lead support pressure,when one side of working face was coal and the other side was goaf.The study can provide a scientific foundation for support selection in the large-mining-height roadways.

large-mining-height;pressure observation;roadway stability;support selection

TD323

A

1672-5050（2012）10-0043-03

2012-06-19

袁文丰（1982—），男，湖北荆州人，硕士，助理工程师，从事采煤工程、矿压监测等管理工作。

樊 敏