唐山矿综放工作面矿压规律实测研究

王明强

摘 要：随着煤矿开采深度的不断增加，基于浅部开采建立起来的传统理论已不再适合于深部开采，深部煤炭资源的安全高效开采急需开展新的矿山压力理论方面相关研究。目前开滦矿区部分采区已进入深部开采，本文以唐山矿Y485工作面为研究对象，通过现场实测的方法，深入研究深井特厚煤层综放工作面矿压规律，为工作面的推进以及矿井的安全生产提供切实可行的数据支撑。

关键词：综放工作面 深部开采 矿压规律

中图分类号：TD32 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）04（b）-0000-00

1 引言

目前，国内煤矿开采大多以地采为主，矿床开采必然会改变原岩的原始平衡状态。当岩体一旦被采动，原岩的原始平衡状态必将会发生改变，将会出现新的不平衡应力场。在这种新的不平衡应力场作用下，将会发生一系列的岩体变形和破坏，严重情况下，还会导致围岩的大范围失稳或者破坏，通常情况下，我们把岩体的这种应力变化过程称为矿山压力显现。

开滦矿区部分采区已进入深部开采，由于处于“三高一扰动”的复杂力学环境，使得深部煤矿灾害特征与浅部明显不同，基于浅部开采建立起来的传统理论已不再适合于深部开采。本文以开滦集团唐山矿Y485工作面为研究对象，分析工作面支架压力数据，掌握Y485工作面的矿压规律，得出其初次来压步距、周期来压步距等指标，对于充分发挥综放开采工艺的优势和实现安全生产等具有重大意义。

2工程概况

唐山矿全井田共有八个可采煤层，其中5、8、9煤层全井田范围可采。Y485工作面位于岳胥区13～14水平，为本区第二个工作面。地面标高+5～+8.15m，工作面标高-750～-1016.4 m。其中Y485工作面走向长为1400m，倾斜长150 m。从地质资料上看，本采区煤层为8、9煤层分合区，且大部分为8、9煤合区，煤层总厚为7.81～9.50 m，煤层稳定，该煤层进行综放开采。

3 Y485工作面矿压显现规律实测研究

为掌握Y485工作面的矿压显现规律，在工作面布置了支架压力监测仪器，在第10号支架上安装第一块支架压力表，依次每10架安装一块，支架压力表安装位置为10#、23#、36#、49#、62#、75#、88#支架。将所有压力观测点分为3个观测区，10#、23#为下部观测区，36#、49#、62#为中部观测区，75#、88#为上部观测区。通过分析这7个支架压力表所采集的数据，总结出工作面持续推进过程中的来压规律。

分别从上部、中部、下部观测区的支架压力数据进行分析。

（1）处于上部观测区的10#支架所受静载较大，但来压规律不明显。23#支架具有明显的初次来压现象，通过数据统计得到其最大来压步距为28.1m，最小来压步距为4.5m，平均来压步距为16.4m；最大非来压时支架平均阻力为4946.0KN，最小非来压时支架平均阻力为3428.0KN，平均非来压时支架平均阻力为4403.4KN；最大来压时支架阻力为6660.9KN，最小来压时支架阻力为5357.0KN，平均来压时支架阻力为6072.9KN；最大动载系数为1.94，最小动载系数为1.25，平均动载系数为1.39；最大来压持续长度为3.5m，最小来压持续长度为0.2m，平均来压持续长度为2.2m。

（2） 36#支架初次来压现象不明显，通过数据统计得到其最大来压步距为46.0m，最小来压步距为19.2m，平均来压步距为32.4m；最大非来压时支架平均阻力为4885.0KN，最小非来压时支架平均阻力为4125.9KN，平均非来压时支架平均阻力为4358.0KN；最大来压时支架阻力为6168.0KN，最小来压时支架阻力为5696.1KN，平均来压时支架阻力为5893.6 KN；最大动载系数为1.41，最小动载系数为1.21，平均动载系数为1.36；最大来压持续长度为6.8m，最小来压持续长度为0.2m，平均来压持续长度为2.2m。

49#支架最大来压步距为53.0m，最小来压步距为20.0m，平均来压步距为36.5m；最大非来压时支架平均阻力为4854.0KN，最小非来压时支架平均阻力为4433.0KN，平均非来压时支架平均阻力为4643.5KN；最大来压时支架阻力为6065.0KN，最小来压时支架阻力为5901.0KN，平均来压时支架阻力为5983.0 KN；最大动载系数为1.33，最小动载系数为1.25，平均动载系数为1.29；来压持续长度均为1.0。

62#支架最大来压步距为39.5m，最小来压步距为11.5m，平均来压步距为21.3m，；最大非来压时支架平均阻力为4782.7KN，最小非来压时支架平均阻力为4166.0KN，平均非来压时支架平均阻力为4529.0KN；最大来压时支架阻力为6599.0KN，最小来压时支架阻力为5408.0KN，平均来压时支架阻力为5991.2 KN；最大动载系数为1.47，最小动载系数为1.14，平均动载系数为1.33；最大来压持续长度为10.0m，最小来压持续长度为1.0m，平均来压持续长度为3.0m。

（3） 75#支架工作阻力所受静载较大，通过数据统计得到其最大来压步距为42.0m，最小来压步距为28.5m，平均来压步距为35.3m；最大非来压时支架平均阻力为4649.0KN，最小非来压时支架平均阻力为4392.0KN，平均非来压时支架平均阻力为4520.5KN；最大来压时支架阻力为5244.0KN，最小来压时支架阻力为5224.0KN，平均来压时支架阻力为5234.0 KN；最大动载系数为1.19，最小动载系数为1.12，平均动载系数为1.16；最大来压持续长度为1.0m，最小来压持续长度为0.5m，平均来压持续长度为0.8m。

88#支架工作阻力所受静载较大，通过数据统计得到其最大来压步距为28.5m，最小来压步距为7.5m，平均来压步距为16.7m；最大非来压时支架平均阻力为4700.0KN，最小非来压时支架平均阻力为4485.0KN，平均非来压时支架平均阻力为4628.3KN；最大来压时支架阻力为5254.0KN，最小来压时支架阻力为5172.0KN，平均来压时支架阻力为5206.3 KN；最大动载系数为1.15，最小动载系数为1.10，平均动载系数为1.13；最大来压持续长度为1.0m，最小来压持续长度为0.5m，平均来压持续长度为0.7m。

4 小结

通过在工作面支架上安装压力表监测支架压力，根据10#、23#、36#、49#、62#、75#、88#支架的压力数据总结出了Y485工作面的来压规律：

（1）工作面机头部分来压现象不明显，机头和机尾部分静载较大。

（2）工作面初次来压步距最大处为53m，最小处为28.1m，平均为32.3m。

（3）工作面周期来压步距最大为48m，最小为7.5m，平均为26.4m。

参考文献

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