刘正和,赵阳升,弓培林,吕兆兴

(太原理工大学采矿工艺研究所,太原030024)

综放工作面采高加大以后顶板岩层垮落后难以充满采空区,将导致上覆岩层中形成结构的岩层位置及其运动规律都发生了变化,尤其是采高大于3.5 m以后,这种规律将显著不同于采高在3.5 m以下的工作面。因此,大采高综放工作面的顶板控制也必然不同于普通综放工作面。对大采高综放工作面进行矿压观测,研究大采高综放条件下上覆岩层结构及运动特征,掌握工作面的初次来压、周期来压规律,探讨支架与围岩关系及优化液压支架选型有重要的意义。

1 大采高综放工作面煤层赋存条件

4106综放工作面为某矿一号井的第一个工作面,工作面所采煤层为4号煤层,平均煤厚8.72 m。工作面推进长度为1 650 m,工作面长为300 m,采高3.7 m,平均放煤高度5.02 m,采放比为1∶1.36。工作面最大控顶距为6 134 mm,最小控顶距为5 334 mm,端面距不大于424 mm。

工作面顶板：厚度10.7～19.19 m,平均厚15 m,岩性为棕灰-灰白色,以石英为主,长石次之,含暗绿色矿物,长石已经风化,分选差,较硬,下部含黄铁矿;工作面底板：直接底厚1.98～3.38 m,平均厚2.30 m,岩性为砂质泥岩,褐色,较硬,含植物化石碎片和黄铁矿,老底厚4.27～6.28 m,平均厚5.20 m,岩性为中粒砂岩,灰白色,以石英为主。

2 大采高放顶煤矿压显现规律实测分析

4106综放工作面全长300 m,共布置液压支架202架。工作面主要设备配备详见表1。工作面选取有代表性的五架支架进行支架载荷连续监测,支架编号分别为20号、40号、100号、120号、180号。其中20号、40号代表下部测区,100号、120号代表中部测区,180号代表上部测区。……