齊 鵬，尤舜武

（1.陽泉煤業(yè)集團 寺家莊煤礦，山西 晉中 032600；2.中國礦業(yè)大學(xué)（北京） 資源與安全工程學(xué)院，北京100083）

大采高回采巷道變形規(guī)律實測與分析

齊 鵬1，尤舜武2

（1.陽泉煤業(yè)集團 寺家莊煤礦，山西 晉中 032600；2.中國礦業(yè)大學(xué)（北京） 資源與安全工程學(xué)院，北京100083）

經(jīng)過對工作面回采巷道表面位移及深基點位移的觀測和對測量數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，得出了寺家莊煤礦大采高工作面回采巷道的變形規(guī)律，這對后續(xù)工作面回采巷道支護參數(shù)優(yōu)化和工作面安全高效生產(chǎn)都有重要的導(dǎo)意義。

大采高；回采巷道；變形規(guī)律；支承壓力

大采高回采巷道斷面大、采動影響變形嚴重、維護困難。某礦工作面為集團公司第一個大采高綜采工作面，掌握巷道變性規(guī)律是合理設(shè)計巷道支護方式有效控制回采巷道圍巖的基礎(chǔ)，也為今后類似工作面回采巷道設(shè)計提供參考。

1 工作面的概況

寺家莊煤礦15104大采高綜采工作面走向長1817 m，可采走向長1504 m，傾斜長240 m，工作面埋深約450 m，煤層厚4.3 m～7.1 m、平均5.5 m，煤層傾角3°～15°、平均7°，煤層賦存穩(wěn)定。主采15號煤層，老頂為灰色細砂巖、厚6 m，直接頂為黑色砂質(zhì)泥巖、厚6 m，直接底為灰黑色砂質(zhì)泥巖、厚7.5 m，老底為灰色細砂巖、厚為2.5m，煤層頂?shù)装迩闆r見表1。工作面布置五條巷道，巷道斷面均為矩形。其中工作面進、回風(fēng)順槽沿煤層頂板布置，進風(fēng)順槽斷面4600mm×3500mm，回風(fēng)順槽斷面4400 mm×3500 mm，進回風(fēng)順槽均采用“錨桿+波紋鋼帶+錨索+金屬網(wǎng)”聯(lián)合支護。工作面回采范圍內(nèi)，共揭露5個斷層和3個陷落柱，斷層最大落差4m。

2 回采巷道圍巖變形規(guī)律的實測分析

（1）觀測的內(nèi)容與方法：①表面位移觀測：進風(fēng)和回風(fēng)順槽分別布置測站，采用“十字測量法”觀測，觀測巷道的頂?shù)装迮c兩幫移近量。②深基點位移觀測：在每個測面頂板中部和兩幫各施工1個直徑40 mm的鉆孔，孔深6m，觀測巷道圍巖深部位移情況。測站布置及設(shè)置，見圖1。

表1 煤層頂?shù)装迩闆r表

圖1 測站布置及設(shè)置圖

2）觀測數(shù)據(jù)整理與分析：

①表面位移觀測數(shù)據(jù)分析：見圖2，由于工作面為首采工作面，巷道兩側(cè)為實體煤，巷道表面位移整體變化量不大，兩幫最大移近量324 mm，頂?shù)装遄畲笠平?20mm。從表面位移看，距離工作面45 m左右開始位移變化顯著，采動支承壓力的影響范圍54 m～78 m，大于一般綜放面。②深基點位移觀測數(shù)據(jù)分析：見圖3～圖5的各測站不同測點的深基點位移量。因受工作面采動影響，巷道圍巖內(nèi)部產(chǎn)生變形，但不同深度不同部位圍巖的變形速度不同；隨著深度增加，圍巖的變形速度及變形量逐漸減?。徊⑶蚁锏揽抗ぷ髅?zhèn)葒鷰r的變形最大，頂板次之，靠實體煤側(cè)最小。采動影響范圍：采動影響圍巖顯著變化范圍在工作面前方37m左右。

圖2 回采巷道表面位移隨推進變化曲線圖

圖3 頂板深部基點位移量

3 結(jié)束語

圖4 靠工作面?zhèn)壬畈炕c位移量

圖5 靠實體煤側(cè)測點基點位移量

（1）大采高的采高較大，工作面頂板壓力隨之增大，煤壁前方支承壓力集中程度隨之增大，支承壓力峰值較大，工作面前方形成超前支承壓力，隨著工作面的推進而向前移動，影響范圍達54 m～78 m，顯著影響范圍在工作面前方37m左右。兩幫位移量略大于頂?shù)装逦灰屏?，工作面?zhèn)葒鷰r的變形量最大，實體煤側(cè)最小。（2）回采實踐表明，錨桿錨固區(qū)內(nèi)的圍巖沒有與錨固區(qū)外的圍巖發(fā)生明顯的脫離，錨桿應(yīng)變沒有超過極限應(yīng)變量；說明錨桿設(shè)計合理，圍巖控制效果較好。

[1]張緒言.大采高回采巷道圍巖控制技術(shù)研究[D].太原:太原理工大學(xué),2010.

[2]錢鳴高,石平五.礦山壓力與巖層控制[M].徐州:中國礦業(yè)大學(xué)出版社,2003.

[3]李團結(jié).大采高綜采工作面回采巷道圍巖控制技術(shù)的探討[J].工程技術(shù),2010(2):33-34.

[4]宋建國.大采高綜采面礦壓顯現(xiàn)規(guī)律研究[J].礦山壓力與頂板管理,2005,22(2):19-21.

[5]景春選,潘衛(wèi)東.大采高工作面的支承壓力分布與觀測技術(shù)研究[J].山西焦煤科技,2009(5):6-14.

[6]于元林.大采高綜采面回采巷道礦壓顯現(xiàn)規(guī)律研究[J].采礦技術(shù),2007,7(1):45-47.

Measurement and Analysis on Deformation Rule of Large-mining-height Roadways

QI Peng1,YOU Shun-wu
(1.Sijiazhuang Mine,Yangquan Coal Group,Jinzhong Shanxi 032600;2.College of Resources and Security Engineering,China University of Mining(Beijing),Beijing100083)

The deformation rules of caving roadways in large-mining-height mining face in Sijiazhuang mine is obtained by the observation of surface displacement and deep base-point displacement and the statistic analysis of the measurement data,which is very important for future support parameters optimization and safety and efficiency production.

large-mining-height;caving roadway;deformation rule;support pressure

TD325

A

1672-5050（2012）09-0047-02

2012-02-19

齊 鵬（1985—）男，新疆伊犁人，本科，技術(shù)員，從事煤礦生產(chǎn)技術(shù)及管理工作。

劉新光