酸刺沟煤矿浅埋深煤层工作面矿压显现特征分析 针对内蒙古伊泰酸刺沟煤矿放顶煤开采工作面来压大而导致支架严重损害的情况，在“短砌体梁”和“台阶岩梁”结构模型理论的基础上，通过安装矿压监测系统，利用现场压力监测、数据分析，得出一个周期来压时间大约为3-4天，并可将来压周期划分为压力缓和、压力升高和大面积来压三个阶段。对浅埋深煤层工作面矿压特征的掌握，可有效指导煤矿安全生产。 标签：浅埋深煤层；工作面；顶板来压；监测；来压规律 浅埋深煤层具有埋深浅、基岩顶板薄、表土覆盖层厚的显著特点。我国赋存有大量埋深在150m以内的浅部煤田，其中最典型的是神府、东胜煤田。与深埋煤层不同，部分矿区浅埋深煤层存在着明显的初次来压和周期来压，顶板基岩波及整个覆岩，比深埋煤层来压更为剧烈。本文根据黄庆享、钱鸣高、石平五在“浅埋煤层采场基本顶周期来压的结构分析”中建立的浅埋深煤层采场基本顶周期来压的“短砌体梁”和“台阶岩梁”结构模型理论，以内蒙古伊泰集团酸刺沟煤矿6上105-2回采工作面为工程背景，通过井下工作面矿压监测系统，运用现场实测、数据分析等方法，得出浅埋深煤层工作面矿压显现特征，为酸刺沟煤矿安全回采提供参考。 1、工程地质概况及问题提出 酸刺沟煤矿6上105-2回采工作面埋深90-120m左右，煤層为单一稳定可采煤层，煤层平均厚度11m左右，老顶为14m厚的中粒砂岩。工作面可采走向长度1356m，工作面宽245m，采用综采放顶煤走向长壁采煤法，全部垮落法处理采空区顶板。 虽然埋深浅，但实践证明，工作面普遍出现台阶现象，支架压毁，矿压显现剧烈，因而顶板控制具有特殊性。自2013年2月21日开始生产，顶板管理问题一直困扰和严重影响正常生产，出现工作面顶板破碎，支架大面积片帮漏顶，当班压死运输机；支架安全阀开启严重，部分支架立柱被压无行程，顶梁立柱柱窝被压裂等多次顶板事故。 2、工作面来压理论分析和监测 浅埋煤层老顶周期来压期间可能存在两种结构形态，即老顶“短砌体梁”结构和“台阶岩梁”结构，这两种结构容易出现滑落失稳，这是工作面周期来压强烈和出现台阶下沉的根本原因。 为更好观测工作面周期来压规律，煤矿2013年9月安装了矿压监测系统。工作面每隔5架均布安装一台记录仪，记录仪记录支架的压力，地面通过观测系统即可观察实时的矿压情况，并通过系统记录，运用处理软件得出矿压显现情况。从10月1日到10月14日，观测结果如图1和2。 图1所示周期来压期间支架安全阀开启率较高，共监测到7次来压，来压步距分别为26.4m、10.9m、12.8m、12.4m、17.2m、16.2、15.4m。 图2所示非周期来压期间支架工作阻力一般在10000KN以下，周期来压期间支架工作阻力达到17000KN，共监测到8次来压，步距分别为32.4m、10.9m、12.8m、7.6m、17.2m、15.4m、10.2、16.5m。 从图1和图2不难看出，大周期来压步距大约29.4m，小周期来压步距大约14.0m。 3、结论 结合井下仪器的分析结果以及现场考察，对工作面的来压规律进行了总结，工作面来压规律如图3所示。一个周期来压的周期约为3-4天，可化分为三个阶段： （1）压力缓和阶段：上一个周期来压工作面大面积来压后，工作面顶板处于压力缓和阶段，此阶段约持续1-2天，推进距离15-20m。 （2）压力升高阶段：随着工作面推进距离的增加，此阶段工作面顶板压力逐渐增大，顶板局部来压，此阶段持续约1天，推进距离5-10m左右。 （3）大面积来压阶段：顶板压力增加到一定程度后，诱发工作面大面积来压，顶板压力普遍较大，来压影响距离5-10m左右，高压力持续一段时间后，进入下一个周期的压力缓和阶段。 参考文献： [1]钱鸣高，石平五，许家林.矿山压力与岩层控制[M]，中国矿业大学出版社，2010. [2]周诗建，周华龙.矿山压力观测与控制[M]，重庆大学出版社，2010. [3]钱鸣高，缪协兴，许家林.岩层控制的关键层理论[M]，中国矿业大学出版社，2003. 作者简介：田纪龙，男，1988-，汉族，籍贯江苏连云港，本科，助理工程师，主要从事煤矿项目管理工作。 本文来源：https://www.wddqw.com/doc/115baaf650d380eb6294dd88d0d233d4b04e3f47.html