苗进宝

(陕西陕煤澄合矿业有限公司王村煤矿斜井,陕西渭南 715200)

王村煤矿斜井1210综采工作面矿压显现规律研究

苗进宝

(陕西陕煤澄合矿业有限公司王村煤矿斜井,陕西渭南 715200)

通过现场矿压观测,结合矿压理论,对王村煤矿斜井1210 综采面矿压规律进行了研究,确定了顶板的来压步距,为今后工作面回采及保护煤柱留设提供依据。

综采工作面 矿压 显现规律

王村煤矿斜井1210工作面为10#煤工作面为第一个综采工作面。于2012年11月份开始初采。为确定其周期来压及来压步距，为今后工作面的安全生产起到指导性作用，因此对王村煤矿斜井1210 综采工作面矿压规律进行研究。

1 地质概况及矿压观察方案

1.1 地质概况

10号煤顶板K2石灰岩的厚度为0-15.58m，一般厚度为5-8m；部分区域K2石灰岩分为两个厚分层，中间夹薄层泥岩，K2上层厚度2-6m，一般3.7m，K2下层2.0-9.8m，一般厚度4.2m.K2石灰岩之上为厚度7-15m的砂岩层，大部分中间亦夹薄层泥岩；再上就为5号煤底板了，主要为泥岩、粉砂岩及石英砂岩，厚度2m-6m，一般3m左右，岩性致密坚硬。石灰岩的岩溶列裂隙发育不均，局部地区裂隙岩溶发育，与煤层多为直接接触。仅少数孔有泥岩伪顶，多数很薄。

10号煤层石灰岩顶板上分布着大量的直径一般为30-50cm、高度约15-30cm的高强度石灰岩钟乳石，造成煤层顶板严重凸凹不平。

10号煤底板多为灰色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩及铝土岩，岩性及厚度变化较大，一般厚度7m左右，矿区东部多为铝质粘土岩，而中西部多为砂质泥岩及粉砂岩，铝质泥岩遇水有较强的可塑性，稳定性差。泥层底板属于松软类别。

1.2 矿压观察方案

观测设备采用山东尤洛卡生产的KJ216在线监测系统。工作面支架工作阻力观测：支架工作阻力以压力传感器每5架支架监测1架。1210工作面共布置100架支架，支架监测从第1架开始到第100架支架，实际监测支架数为20架，共需20台监测分站。

2 工作面矿压观测结果及分析

2.1 工作面矿压显现主要特点

通过对工作面各测区液压支架工作阻力实测曲线分析，可得出工作面直接顶初次垮落步距、老顶初次垮落步距、老顶周期来压步距等。老顶来压步距依据矿压观测中普遍采用的数理统计判据。

图1为工作面20个综采支架平均工作阻力随工作面进距离的变化曲线和老顶来压判据。根据来压判据可知，老顶初次来压步距为15m，初次来压后出现9次周期来压，其周期来压步距最大28m，最小7m，平均14.7m。

图1

2.2 支架运行状况

对观测所得支架阻力数据整理，得出初撑力和工作阻力频率分布直方图(图2、图3)。

图2 工作面支架初撑力频率分布直方图

图3 工作面支架工作阻力频率分布直方图

由图2可知，工作面支架初撑力主要集中在10～20MPa(11608.3-3216.5kN)，初撑力小于20MPa(3216.5kN)的占整个统计架次的75%，达到额定初撑力的只占4.3%，平均初撑力仅为15MPa(2412kN)为额定初撑力的48%。由此可见，工作面支架设计初撑力的利用率相对较低，没有达到规定的综采支架初撑力不低于额定值80%的标准，容易导致工作面煤体上方压力增加，煤壁片帮失稳，因此，支架升柱时应保持较高的初撑力。

由图3可知，支架工作阻力大于30MPa(4824.12kN)的架次占测试架次的21.7%，平均工作阻力为22.5MPa(3618kN)，低于支架初撑力；来压时平均工作阻力26.5MPa(4261.2kN)，达到额定工作阻力39.8MPa(6400kN)的只占6.2%。表明支架额定工作阻力仍具有一定富余。

3 结语

通过对王村斜井煤矿综采工作面进行矿压观测和对实测数据进行的分析，得出如下结论。

(1)王村斜井煤矿1210综采工作面的初次来压步距为15m，初次来压后出现的 9次周期来压中，最大来压步距28m，最小7m，平均17.5m。老顶初次来压强度27.3MPa(4390kN)，周期来压强度最大29.5MPa(4744kN)，最小25.3MPa(4068kN)，平均26.5MPa(4261.2kN)。

(2)支架合理工作阻力为5373.5kN/架，这表明王村煤矿选的额定工作阻力为6400kN/架的支撑掩护式支架具有较大富余。

[1]钱鸣高,刘听成.矿山压力及其控制[M].北京：煤炭工业出版社,1991.

[2]钱鸣高,石平五.矿山压力与岩层控制[M].徐州：中国矿业大学出版社,2003.

[3]黄庆享.浅埋煤层长壁开采顶板结构及岩层控制研究[M]徐州：中国矿业大学出版社.

[4]王金华.我国大采高综采技术与装备的现状及发展趋势煤炭技术[M]徐州：中国矿业大学出版社.

[5]何富连,钱鸣高,刘学锋.大采高液压支架倾倒特征与控制条件[M]徐州：中国矿业大学出版社.

[6]弓培林,靳钟铭.大采高采场覆岩结构特征及运动规律研究[M]徐州：中国矿业大学出版社.

苗进宝,男,蒙古族,1962年出生,本科学历,矿建工程师职称,现任陕西陕煤澄合矿业公司王村煤矿斜井采掘副总。