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工作面采动对外围大巷冲击影响及停采线设计

2021-10-14陈广尧

山东煤炭科技 2021年9期

高 山 陈广尧 刘 超

(微山金源煤矿,山东 济宁 277600)

截至2020年底[1],我国具有冲击地压灾害的矿井达到了132座,目前仍有许多矿井已发生冲击显现但还未被纳入冲击管理。随着浅部资源不断枯竭,深部冲击地压防治问题将长期存在和更加突出。

冲击地压机理研究至今已有70年,针对采场外围大巷冲击地压防治等问题[2-5],我国学者开展了相关研究,但是工作面采动影响下外围大巷冲击的类型和原因复杂、多变,本文以金源煤矿43上03工作面外围大巷防冲为背景,阐释工作面采动对外围大巷冲击影响及停采线位置设计的原理和方法,为相似条件矿井大巷冲击研究和工作面停采线设计提供参考。

1 工程背景

微山金源煤矿43上03工作面位于四采区中部,工作面四周均为实体煤,采用倾向长壁综合机械化一次采全高采煤法,平均开采深度为500 m,工作面宽度213 m,钻孔显示的3上煤层厚约3.58 m。煤层具有弱冲击倾向性(单轴抗压强度为8.56 MPa),顶板具有弱冲击倾向性,底板无冲击倾向性。顶板岩层中粉砂岩直接顶厚6.78 m,中砂岩基本顶厚为7.22 m,顶板柱状信息见表1。

表1 钻孔显示的工作面柱状信息

43上03工作面主要的外围有大巷两条:四采区皮带巷、四采区回风巷。两条大巷间距为74 m,沿3上煤底板布置,大巷的宽和高范围3~4 m,断面面积12.8 m2。工作面外围大巷位置如图1。

图1 43上03工作面及大巷位置

随着43上03工作面不断推采,采场覆岩转移应力可能形成煤柱或大巷应力集中。根据相邻工作面开采经验,末采期间工作面前方大巷不断出现震动、煤炮,甚至具有局部的锚杆(索)破断等冲击现象。……

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