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特厚煤层综放开采回采巷道钻孔应力监测研究

2018-12-05张文权

山东煤炭科技 2018年6期

张文权

(同煤集团 同家梁矿,山西 大同 037003)

特厚煤层综放开采时,覆岩运动规律和矿压显现规律不同于常规开采煤层[1-4]。本文以大同矿区同家梁矿为研究背景,通过对回采巷道深部围岩的钻孔应力监测,分析巷道围岩应力的时空演化规律,为回采巷道矿压显现规律和巷道支护设计提供指导。

1 工作面概况

同家梁矿8103工作面为北一盘区的第7个工作面,与8104工作面之间留设有38m宽的保护煤柱(图1)。8103工作面对应上覆为永定庄矿侏罗系 9#、11#、12#、14#和 15#层采空区,其中对应侏罗系14#层为永定庄矿8218、8216等多个采空区,其间留有纵横交错的巷间煤柱,与该层间距为139~147m。工作面煤层厚度15.2~25.92m,平均18.59m。煤层倾角为1~4°,平均为2°。8103工作面老顶为含砾粗砂岩及粉砂岩,直接顶为含砾粗砂岩,直接底为高岭质泥岩。5103巷为8103工作面回风顺槽,巷道断面为矩形,净宽5000mm,净高3700mm。2103巷为8103工作面运输顺槽,巷道断面为矩形,净宽5600mm,净高3400mm。

图1 8103、8104工作面位置关系

2 钻孔应力测定布置与设备安装

分别在2103、5103巷道内各布置2个监测断面。根据上覆侏罗系煤层残留煤柱的分布特征,确定5103巷1#监测断面距离开切眼780m,2#监测断面距离开切眼1050m;确定2103巷3#监测断面距离开切眼450m,4#监测断面距离开切眼1030m。每个监测断面均布置巷道顶板离层监测、锚杆(索)动态锚固力监测、煤柱应力监测。

通过在煤层或岩层中打水平钻孔,将GMC20应力传感器安装到钻孔深部,煤层或岩层应力直接作用到传感器上,传感器输出信号通过二次仪表测量。通过观测不同深度煤柱的应力分布情况判断与评价煤柱稳定性。……

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