综采工作面矿压规律研究方法实践

巨 宏

（汾西矿业两渡煤业，山西 灵石 031302）

我国近距离煤层的开采占比重很大，很多矿区都存在近距离煤层群开采问题。随着部分矿区开采条件好的煤层接近枯竭，近距离煤层的开采、利用问题进入人们视野[1-2]。

1 工作面概况

中兴煤矿1208工作面位于一采区西翼，北面为三采区上煤组开拓大巷，南面为1206工作面(已采)，东面为一采回风巷及一采皮带巷，1208工作面可采长度953m，走向长度198m。工作面开采的2#下煤位于山西组下部，上距2#煤层3m左右，为极近距离煤层。工作面前半部分煤层厚1.4～2.2m，后半部分煤厚2.5～3.5m，属中厚煤层，煤层结构复杂，含夹矸2～3层，大部分稳定可采，煤层倾角为2～20°，平均 12°。

工作面采用“U”型通风方式，由1208运输巷、1208材料巷、1208切割巷构成生产系统。1208运输巷与一采轨道巷联通，构成进风、行人、运煤系统、运料系统，并通过工作面经1208材料巷与一采回风巷联通，构成回风系统。采用倾斜长壁后退式综合机械化采煤法，全部垮落法管理顶板。

表1 1208工作面煤层顶底板情况

2 工作面顶板支护

2.1 超前支护

运输巷超前支护采用单体液压支柱配合3.6mπ梁进行“一梁三柱”支护，垂直于巷道布置。超前支护单体液压支柱间距1.6m，两侧支柱距梁头0.2m，排距0.8m。运输巷超前支护中间一排单体支柱受转载机推移影响时，中间点柱位置可以适当调整，待转载机推移到位后，及时调整到规定位置。

材料巷超前支护为单体液压支柱配合3.2mπ梁进行“一梁三柱”支护，垂直于巷道布置。超前支护单体液压支柱间距1.4m，两侧支柱距梁头0.2m，排距0.8m。

2.2 端头支护

材、运两巷端头均采用3.6m的π型梁配合单体液压支柱构成“一梁三柱”对梁迈步式进行支护。错梁交替迈步式支护，梁错距0.6m，同步梁中心距0.75m,异步梁中心距0.2m，梁两侧支柱距梁头0.2m。当距离超过0.75m时，再架设一对迈步梁进行支护。在两巷超前梁后支设一根戴帽戗柱，戗柱与滞后梁末排支柱架成一条直线，并与切顶线成一条直线，戗柱角度根据顶底板法线确定柱头侧倾向于采空区，支柱与底板成75～80°夹角。

3 矿压观测及规律分析

3.1 矿压观测方式

（1）工作面支架安装有KJ216型顶板压力在线监测系统，通过系统在线监测支架压力情况，观测起始点位于距离工作面200m的位置。

（2）采用单体支柱压力观测仪进行端头支护及超前支护段单体支柱压力的检测。

（3）采用十字布点法进行巷道断面的观测，距离工作面每隔10m设置一个观测点。

3.2 矿压规律分析

（1）支架压力

表2 距离观测起始点工作面推进距离及支架压力明细表

图1 距离观测起始点工作面推进距离及支架压力分布图

根据上表数据及分布图可知，支架压力值每隔10m左右会进行一次增减，表明工作面周期来压步距为10m。

（2）端头支护

①工作面运输巷端头巷道宽度4.5m，高度2.9m，支设三对六梁支护顶板，下隅角垮落充分。

表3 运输巷端头单体支柱压力读数

②材料巷端头宽度3.1m，高度1.6m，支设两对四梁支护顶板，上隅角垮落充分。

表4 材料巷端头单体支柱压力读数

结合材、运两端头单体支柱压力值进行分析，单体支柱压力值均大于11.4MPa，符合规定要求，表明端头支护情况良好，支护有效，可以满足控制顶板要求。

（3）两巷断面收缩量

通过对巷道超前段的巷道断面进行观测，得出以下曲线。

图2 1208下工作面前方巷道变形量

通过分析上图可知，在距离工作面20m时，巷道顶底板移近量及两帮移近量的变形速率最大，距离工作面50m时，巷道顶底板移近量及两帮移近量的变形速率趋于平缓，分别维持在550mm和390mm。

4 结论

通过分析1208综采工作面不同推进距离下工作面支架受力情况、端头支护单体支柱情况及巷道的断面收缩情况，得出了1208工作面的周期来压步距及巷道变形量与工作面距离的相互影响关系，为工作面的顶板管理提供了一定的技术支撑。