大采高工作面矿压显现规律研究分析
2014-09-26李维柱郭盛华卢鑫
李维柱 郭盛华 卢鑫
摘 要：S8310工作面是阳煤一矿首个一次采全高的大采高工作面。工作面矿压显现特征、采场围岩控制技术研究、支架与围岩的作用关系、顶板结构特征和运移规律等因素，都对大采高工艺的推广和应用具有重要的指导意义。为了掌握S8310大采高综采工作面的矿压显现规律和特征，通过分析和研究该工作面的矿压、覆岩运动规律、煤（岩）应力状态和变形规律，为大采高综采面顶板的管理、大断面回采巷道支护的优化设计提供了重要的依据。
关键词：大采高；矿压观测；支架初撑力；支架载荷
中图分类号：TD323 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）15-0022-03
1 煤层地质情况
1.1 煤层结构特征
15#煤层位于太原组下部，是区内最主要的煤层，煤厚最大值为9.03 m，最小值为4.77 m，平均厚度为6.91 m，一般含夹矸1～4层，夹矸厚度在0.1～1.0 m之间，属复杂结构煤层。在全井田范围内可采性指数为1，煤厚变异系数为13.30%，属稳定全区可采煤层。
1.2 煤层顶底板岩性
基本顶：属石灰岩，厚12.7 m，灰色，致密，坚硬，裂隙发育，充填物为方解石脉，含动物化石，中间夹两层黑色泥岩；直接顶：属泥岩，厚0.85 m，黑色，致密，性脆；直接底：属泥岩，厚0.95 m，灰色，含植物化石；基本底：属细砂岩，厚5.3 m，灰白色，坚硬，具有水平层理。
2 S8310综采工作面概况
2.1 S8310综采工作面的主要技术参数
工作面走向长1 023 m，倾斜长220 m，煤层厚度为6.35～6.60 m，平均厚度为6.51 m，开采存储量为1.866 Mt。本工作面总体为一向斜构造，局部发育有次一级的向、背斜构造。煤层倾角为1～13°，平均倾角为6°。工作面为15#煤一次采全高，采用走向长壁一次采全高综采自动化采煤法、全部跨落法管理顶板。工作面沿煤层顶、底板推进，平均采高6.5 m，循环进度为0.8 m。
2.2 巷道布置和断面特征
该工作面采用一进两回开切巷加走向高抽巷的方式布置。其中进风巷（5.4 m×3.6 m）、回风巷（4.6 m×3.6 m）、切巷（9.5 m×4.5 m）沿15#煤上层布置，内错尾巷沿距15#煤层顶板上方8～11 m的泥岩布置，走向高抽巷沿K4灰岩下部的泥岩布置，距15#煤层顶板60～66 m。
3 工作面矿压观测方案
3.1 支架内部受力观测
支架采用的是电液控制系统，改控制系统是计算机与控制技术、检测技术和液压技术综合一体化的新技术，此系统提高了支架控制操作的自动化程度。通过汇集来自工作面支架控制器采集的数据和参数，并随时调用、显示这些数据参数，可监视支架的工况和动作状态，分析每天或每班支架前、后立柱的初撑力、工作阻力，还可计算平均值。
3.2 液压支架立柱阻力观测
工作面的测站布置要具有代表性，应能反映出整个工作面的实际情况。根据矿压观测内容来合理确定工作面测站的布置，可在采面内每间隔一定距离设置一个测站，并以测站内的支架作为观测线。
S8310大采高综采工作面内布置有130架液压支架，沿工作面布置了5个测区（测区Ⅰ、测区Ⅱ、测区Ⅲ、测区Ⅳ和测区Ⅴ），共25条观测线。矿压观测区的布置方式和位置如图1所示。在进行观测时，当该液压支架无法显示或显示值超出误差范围时，优先读取相邻的液压支架。
摘 要：S8310工作面是阳煤一矿首个一次采全高的大采高工作面。工作面矿压显现特征、采场围岩控制技术研究、支架与围岩的作用关系、顶板结构特征和运移规律等因素，都对大采高工艺的推广和应用具有重要的指导意义。为了掌握S8310大采高综采工作面的矿压显现规律和特征，通过分析和研究该工作面的矿压、覆岩运动规律、煤（岩）应力状态和变形规律，为大采高综采面顶板的管理、大断面回采巷道支护的优化设计提供了重要的依据。
关键词：大采高；矿压观测；支架初撑力；支架载荷
中图分类号：TD323 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）15-0022-03
1 煤层地质情况
1.1 煤层结构特征
15#煤层位于太原组下部，是区内最主要的煤层，煤厚最大值为9.03 m，最小值为4.77 m，平均厚度为6.91 m，一般含夹矸1～4层，夹矸厚度在0.1～1.0 m之间，属复杂结构煤层。在全井田范围内可采性指数为1，煤厚变异系数为13.30%，属稳定全区可采煤层。
1.2 煤层顶底板岩性
基本顶：属石灰岩，厚12.7 m，灰色，致密，坚硬，裂隙发育，充填物为方解石脉，含动物化石，中间夹两层黑色泥岩；直接顶：属泥岩，厚0.85 m，黑色，致密，性脆；直接底：属泥岩，厚0.95 m，灰色，含植物化石；基本底：属细砂岩，厚5.3 m，灰白色，坚硬，具有水平层理。
2 S8310综采工作面概况
2.1 S8310综采工作面的主要技术参数
工作面走向长1 023 m，倾斜长220 m，煤层厚度为6.35～6.60 m，平均厚度为6.51 m，开采存储量为1.866 Mt。本工作面总体为一向斜构造，局部发育有次一级的向、背斜构造。煤层倾角为1～13°，平均倾角为6°。工作面为15#煤一次采全高，采用走向长壁一次采全高综采自动化采煤法、全部跨落法管理顶板。工作面沿煤层顶、底板推进，平均采高6.5 m，循环进度为0.8 m。
2.2 巷道布置和断面特征
该工作面采用一进两回开切巷加走向高抽巷的方式布置。其中进风巷（5.4 m×3.6 m）、回风巷（4.6 m×3.6 m）、切巷（9.5 m×4.5 m）沿15#煤上层布置，内错尾巷沿距15#煤层顶板上方8～11 m的泥岩布置，走向高抽巷沿K4灰岩下部的泥岩布置，距15#煤层顶板60～66 m。
3 工作面矿压观测方案
3.1 支架内部受力观测
支架采用的是电液控制系统，改控制系统是计算机与控制技术、检测技术和液压技术综合一体化的新技术，此系统提高了支架控制操作的自动化程度。通过汇集来自工作面支架控制器采集的数据和参数，并随时调用、显示这些数据参数，可监视支架的工况和动作状态，分析每天或每班支架前、后立柱的初撑力、工作阻力，还可计算平均值。
3.2 液压支架立柱阻力观测
工作面的测站布置要具有代表性，应能反映出整个工作面的实际情况。根据矿压观测内容来合理确定工作面测站的布置，可在采面内每间隔一定距离设置一个测站，并以测站内的支架作为观测线。
S8310大采高综采工作面内布置有130架液压支架，沿工作面布置了5个测区（测区Ⅰ、测区Ⅱ、测区Ⅲ、测区Ⅳ和测区Ⅴ），共25条观测线。矿压观测区的布置方式和位置如图1所示。在进行观测时，当该液压支架无法显示或显示值超出误差范围时，优先读取相邻的液压支架。
摘 要：S8310工作面是阳煤一矿首个一次采全高的大采高工作面。工作面矿压显现特征、采场围岩控制技术研究、支架与围岩的作用关系、顶板结构特征和运移规律等因素，都对大采高工艺的推广和应用具有重要的指导意义。为了掌握S8310大采高综采工作面的矿压显现规律和特征，通过分析和研究该工作面的矿压、覆岩运动规律、煤（岩）应力状态和变形规律，为大采高综采面顶板的管理、大断面回采巷道支护的优化设计提供了重要的依据。
关键词：大采高；矿压观测；支架初撑力；支架载荷
中图分类号：TD323 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）15-0022-03
1 煤层地质情况
1.1 煤层结构特征
15#煤层位于太原组下部，是区内最主要的煤层，煤厚最大值为9.03 m，最小值为4.77 m，平均厚度为6.91 m，一般含夹矸1～4层，夹矸厚度在0.1～1.0 m之间，属复杂结构煤层。在全井田范围内可采性指数为1，煤厚变异系数为13.30%，属稳定全区可采煤层。
1.2 煤层顶底板岩性
基本顶：属石灰岩，厚12.7 m，灰色，致密，坚硬，裂隙发育，充填物为方解石脉，含动物化石，中间夹两层黑色泥岩；直接顶：属泥岩，厚0.85 m，黑色，致密，性脆；直接底：属泥岩，厚0.95 m，灰色，含植物化石；基本底：属细砂岩，厚5.3 m，灰白色，坚硬，具有水平层理。
2 S8310综采工作面概况
2.1 S8310综采工作面的主要技术参数
工作面走向长1 023 m，倾斜长220 m，煤层厚度为6.35～6.60 m，平均厚度为6.51 m，开采存储量为1.866 Mt。本工作面总体为一向斜构造，局部发育有次一级的向、背斜构造。煤层倾角为1～13°，平均倾角为6°。工作面为15#煤一次采全高，采用走向长壁一次采全高综采自动化采煤法、全部跨落法管理顶板。工作面沿煤层顶、底板推进，平均采高6.5 m，循环进度为0.8 m。
2.2 巷道布置和断面特征
该工作面采用一进两回开切巷加走向高抽巷的方式布置。其中进风巷（5.4 m×3.6 m）、回风巷（4.6 m×3.6 m）、切巷（9.5 m×4.5 m）沿15#煤上层布置，内错尾巷沿距15#煤层顶板上方8～11 m的泥岩布置，走向高抽巷沿K4灰岩下部的泥岩布置，距15#煤层顶板60～66 m。
3 工作面矿压观测方案
3.1 支架内部受力观测
支架采用的是电液控制系统，改控制系统是计算机与控制技术、检测技术和液压技术综合一体化的新技术，此系统提高了支架控制操作的自动化程度。通过汇集来自工作面支架控制器采集的数据和参数，并随时调用、显示这些数据参数，可监视支架的工况和动作状态，分析每天或每班支架前、后立柱的初撑力、工作阻力，还可计算平均值。
3.2 液压支架立柱阻力观测
工作面的测站布置要具有代表性，应能反映出整个工作面的实际情况。根据矿压观测内容来合理确定工作面测站的布置，可在采面内每间隔一定距离设置一个测站，并以测站内的支架作为观测线。
S8310大采高综采工作面内布置有130架液压支架，沿工作面布置了5个测区（测区Ⅰ、测区Ⅱ、测区Ⅲ、测区Ⅳ和测区Ⅴ），共25条观测线。矿压观测区的布置方式和位置如图1所示。在进行观测时，当该液压支架无法显示或显示值超出误差范围时，优先读取相邻的液压支架。
