摘 要:為更好的服務生產(chǎn),保證12081工作面回采順利,并探索一套能夠指導類似工作面的技術,我們在12081工作面進行工業(yè)性試驗,對煤巖體力學特性與電鏡進行分析并對底板特性進行測試。
關鍵詞:煤巖體 力學特性 電鏡分析 底板特性 測試
中圖分類號:TD327文獻標識碼:A文章編號:1672-3791(2012)09(a)-0048-01
為更好的服務生產(chǎn),保證12081工作面回采順利,并探索一套能夠指導類似工作面的技術,我們在12081工作面進行工業(yè)性試驗,對煤巖體力學特性與電鏡進行分析并對底板特性進行測試。
1 12081工作面煤體特性和電鏡分析
12081工作面所采煤層為山西組二1 煤,煤種貧煤,煤質(zhì)以低灰、發(fā)熱量特高熱值、特低硫、特低氯、低磷為主要特征,為一級含砷煤。煤灰屬較高軟化和較高流動溫度灰。二1煤中無煙煤和貧煤可做為動力用煤和民用燃料。開采煤層煤質(zhì)特征見表1。12081工作面煤體電鏡分析見圖1。
二1煤煤類有無煙煤和貧煤,以粉狀為主,粒狀、鱗片狀次之,塊狀少許,易磨碎。二1煤為黑色-灰黑色,黑-灰黑色條痕,以粒狀為主,次為塊狀,粉狀,可見鱗片狀。
塊煤為金剛—— 玻璃光澤,貝殼狀、參差狀斷口,內(nèi)生裂隙發(fā)育,可見鏡煤條帶,莫氏硬度2~3度。粉、粒狀煤污手、質(zhì)軟,煤芯疏松易碎。二1煤層相對真密度為1.49t/m3,相對視密度為1.45t/m3。
與底板特性測試的結果相吻合。說明煤體軟而且酥,極易風化。工作面可見底板煤層浸水后,踩上去似泥窩一樣把礦工靴陷進去。
2 12081工作面頂板和底板巖體力學性能與電鏡分析
二1煤直接頂板多為砂質(zhì)泥巖和泥巖,砂質(zhì)泥巖為深灰色薄層及中厚層狀,裂隙不發(fā)育。泥巖多為深灰色塊狀。也有砂巖為灰白色,一般致密堅硬,裂隙不發(fā)育。有偽頂,巖性為泥巖及炭質(zhì)泥巖,厚度0.43~0.95m。
從電鏡圖可見,巖體破壞的界面與煤層截然不同,煤層的界面就像小米粒一樣處于松散的狀態(tài);頂板巖體的界面就像堅硬的實木裂口一樣,處于相互嵌合的狀態(tài)。
綜上所述,12081工作面即二1煤層直接頂板,為砂質(zhì)泥巖和泥巖,巖石抗壓強度較高,屬易管理頂板。12081工作面即二1煤層底板,為泥巖和砂質(zhì)泥巖為不易變形中硬度底板,亦易管理。
3 底板比壓特性曲線圖譜顯示
12081工作面底板比壓測點分布,如圖3所示,在工作面每測區(qū)距煤壁1~4m之間建測點,共建16個測點。按照上述計算方法計算每個測點的對應數(shù)值,并繪出底板比壓特性曲線圖譜。
圖3中編號:左起第一為數(shù)字是指,按照距離槽頭的距離排序的序號;第二位數(shù)字是指,1代表用采用BPN型內(nèi)注式靜壓比壓儀測定底板實體煤層的比壓,2采用DZD40-A底板比壓儀測定底板表層煤層的比壓。最后一位數(shù)字是與井下記錄的聯(lián)系,沒有具體含義??招摹髑€代表底板比壓。當?shù)装灞葔簝x的底模尺寸大于的油缸內(nèi)徑時,因為折算后的值小,如空心△曲線所示。
4 結論
為全面掌握12081工作面支柱與底板的相互作用現(xiàn)狀,必須測量和研究12081工作面底板的煤層或巖層抗壓入特性,確定容許的底板比壓值,以選定單體支柱的底座面積與合理支護密度,增強支護系統(tǒng)的剛度。對指導和加強回采工作面底板管理工作,搞好安全生產(chǎn)有重要意