苗進(jìn)寶

(陜西陜煤澄合礦業(yè)有限公司王村煤礦斜井,陜西渭南 715200)

王村煤礦斜井1210綜采工作面礦壓顯現(xiàn)規(guī)律研究

苗進(jìn)寶

(陜西陜煤澄合礦業(yè)有限公司王村煤礦斜井,陜西渭南 715200)

通過現(xiàn)場礦壓觀測,結(jié)合礦壓理論,對王村煤礦斜井1210 綜采面礦壓規(guī)律進(jìn)行了研究,確定了頂板的來壓步距,為今后工作面回采及保護(hù)煤柱留設(shè)提供依據(jù)。

綜采工作面 礦壓 顯現(xiàn)規(guī)律

王村煤礦斜井1210工作面為10#煤工作面為第一個綜采工作面。于2012年11月份開始初采。為確定其周期來壓及來壓步距，為今后工作面的安全生產(chǎn)起到指導(dǎo)性作用，因此對王村煤礦斜井1210 綜采工作面礦壓規(guī)律進(jìn)行研究。

1 地質(zhì)概況及礦壓觀察方案

1.1 地質(zhì)概況

10號煤頂板K2石灰?guī)r的厚度為0-15.58m，一般厚度為5-8m；部分區(qū)域K2石灰?guī)r分為兩個厚分層，中間夾薄層泥巖，K2上層厚度2-6m，一般3.7m，K2下層2.0-9.8m，一般厚度4.2m.K2石灰?guī)r之上為厚度7-15m的砂巖層，大部分中間亦夾薄層泥巖；再上就為5號煤底板了，主要為泥巖、粉砂巖及石英砂巖，厚度2m-6m，一般3m左右，巖性致密堅(jiān)硬。石灰?guī)r的巖溶列裂隙發(fā)育不均，局部地區(qū)裂隙巖溶發(fā)育，與煤層多為直接接觸。僅少數(shù)孔有泥巖偽頂，多數(shù)很薄。

10號煤層石灰?guī)r頂板上分布著大量的直徑一般為30-50cm、高度約15-30cm的高強(qiáng)度石灰?guī)r鐘乳石，造成煤層頂板嚴(yán)重凸凹不平。

10號煤底板多為灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖及鋁土巖，巖性及厚度變化較大，一般厚度7m左右，礦區(qū)東部多為鋁質(zhì)粘土巖，而中西部多為砂質(zhì)泥巖及粉砂巖，鋁質(zhì)泥巖遇水有較強(qiáng)的可塑性，穩(wěn)定性差。泥層底板屬于松軟類別。

1.2 礦壓觀察方案

觀測設(shè)備采用山東尤洛卡生產(chǎn)的KJ216在線監(jiān)測系統(tǒng)。工作面支架工作阻力觀測：支架工作阻力以壓力傳感器每5架支架監(jiān)測1架。1210工作面共布置100架支架，支架監(jiān)測從第1架開始到第100架支架，實(shí)際監(jiān)測支架數(shù)為20架，共需20臺監(jiān)測分站。

2 工作面礦壓觀測結(jié)果及分析

2.1 工作面礦壓顯現(xiàn)主要特點(diǎn)

通過對工作面各測區(qū)液壓支架工作阻力實(shí)測曲線分析，可得出工作面直接頂初次垮落步距、老頂初次垮落步距、老頂周期來壓步距等。老頂來壓步距依據(jù)礦壓觀測中普遍采用的數(shù)理統(tǒng)計(jì)判據(jù)。

圖1為工作面20個綜采支架平均工作阻力隨工作面進(jìn)距離的變化曲線和老頂來壓判據(jù)。根據(jù)來壓判據(jù)可知，老頂初次來壓步距為15m，初次來壓后出現(xiàn)9次周期來壓，其周期來壓步距最大28m，最小7m，平均14.7m。

圖1

2.2 支架運(yùn)行狀況

對觀測所得支架阻力數(shù)據(jù)整理，得出初撐力和工作阻力頻率分布直方圖(圖2、圖3)。

圖2 工作面支架初撐力頻率分布直方圖

圖3 工作面支架工作阻力頻率分布直方圖

由圖2可知，工作面支架初撐力主要集中在10～20MPa(11608.3-3216.5kN)，初撐力小于20MPa(3216.5kN)的占整個統(tǒng)計(jì)架次的75%，達(dá)到額定初撐力的只占4.3%，平均初撐力僅為15MPa(2412kN)為額定初撐力的48%。由此可見，工作面支架設(shè)計(jì)初撐力的利用率相對較低，沒有達(dá)到規(guī)定的綜采支架初撐力不低于額定值80%的標(biāo)準(zhǔn)，容易導(dǎo)致工作面煤體上方壓力增加，煤壁片幫失穩(wěn)，因此，支架升柱時應(yīng)保持較高的初撐力。

由圖3可知，支架工作阻力大于30MPa(4824.12kN)的架次占測試架次的21.7%，平均工作阻力為22.5MPa(3618kN)，低于支架初撐力；來壓時平均工作阻力26.5MPa(4261.2kN)，達(dá)到額定工作阻力39.8MPa(6400kN)的只占6.2%。表明支架額定工作阻力仍具有一定富余。

3 結(jié)語

通過對王村斜井煤礦綜采工作面進(jìn)行礦壓觀測和對實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行的分析，得出如下結(jié)論。

(1)王村斜井煤礦1210綜采工作面的初次來壓步距為15m，初次來壓后出現(xiàn)的 9次周期來壓中，最大來壓步距28m，最小7m，平均17.5m。老頂初次來壓強(qiáng)度27.3MPa(4390kN)，周期來壓強(qiáng)度最大29.5MPa(4744kN)，最小25.3MPa(4068kN)，平均26.5MPa(4261.2kN)。

(2)支架合理工作阻力為5373.5kN/架，這表明王村煤礦選的額定工作阻力為6400kN/架的支撐掩護(hù)式支架具有較大富余。

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苗進(jìn)寶,男,蒙古族,1962年出生,本科學(xué)歷,礦建工程師職稱,現(xiàn)任陜西陜煤澄合礦業(yè)公司王村煤礦斜井采掘副總。