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摘要：通過對岳城礦西二盤區首采工作面的地質力學環境、礦壓顯現實測規律及側向支承壓力分布規律進行實測分析研究，提出適合該盤區工作面的支護評價體系，為該盤區其他工作面的采面布置、煤柱留設、巷道支護、回采控制等提供理論依據。

關鍵詞：礦壓顯現；采面布置；巷道支護

0引言

岳城煤礦西二盤區為礦井西盤區延伸區域，開展首采面礦壓觀測項目，探討工作面礦壓顯現規律、頂板巖層結構及運移規律、礦山壓力動態演化規律等對于工作面的安全生產具有重要意義，同時也能夠為該盤區其他工作面的采面布置、煤柱留設、巷道支護、回采控制等提供可靠的礦壓基礎資料，為安全生產提供有效的保障。

1立項背景

岳城礦西二盤區3號煤層不穩定，厚度較大，煤厚1.2m～4.8m，平均厚4.21m。西二盤區首采工作面走向長度795.8m，傾斜長度154.7m，該面采用綜合機械化放頂煤采煤方法。根據超前物探、鉆探、化探結果，JDX6陷落柱導富水較強，總疏放水量約43000m3，涌水量大，水源復雜。厚煤層綜放工作面開采后，垮落帶及斷裂帶的范圍相應增大，折斷后的老頂巖梁回轉運動將會造成強烈的周期來壓，在煤體中形成較高的支承壓力，對下位巖層和工作面支架形成沖擊載荷。此外，工作面區域還發育有正斷層JDX6、DF42、JDF35，受構造影響，頂板會出現不同程度的離層冒落，頂板裂隙水也會不同程度地增加，影響開采的客觀因素很多、很復雜，因此對西二盤區首采工作面的礦壓規律研究十分必要。

2研究內容

a)工作面液壓支架阻力實測數據統計分析；直接頂初次垮落、老頂初次來壓及周期來壓特征分析（包括來壓顯現強度、動載系數等）；頂板和頂煤運移規律分析；支架安全閥開啟、活柱下縮量及實測初撐力統計分析等；宏觀觀測統計分析（主要包括煤壁片幫、頂煤漏冒、采空區懸頂、支柱破損、放煤塊度[1]等）；b)制訂工作面特殊條件下的安全回采方案，對特殊區域礦壓顯現特征進行分析；c)評價首采工作面的支護工藝，包括工作面液壓支架適宜性分析、液壓支架實測初撐力評價、合理超前支護距離評價、提出相應的改進措施和建議。

3技術關鍵

a)對工作面礦壓觀測，進一步研究礦壓顯現規律，確定影響工作面礦壓規律的主要因素；對現有的工作面支護質量進行科學的評價，分析現行支護方案的實際效果，并提出相應的改進措施和建議；b)通過研究首采面的礦壓規律，且通過對比過陷落柱前后不同長度工作面礦壓顯現規律分析，得出工作面縮短后，基本頂初次來壓略有減小[2]，液壓支架的平均工作阻力有所下降，礦壓顯現影響范圍縮小。

4應用效果

4.1礦壓顯現規律a)工作面（面長154.7m）初采期間整個工作面支架工作阻力直方圖如下圖1所示，基本頂來壓期間最大工作阻力為5057.96kN，最小工作阻力113.10kN；來壓期間平均工作阻力為2958.02kN，來壓支架動載系數在1.15～1.63之間，平均1.407．b)工作面甩刀把期間（面長104.7m）支架工作阻力分析直方圖如下圖2所示，可知基本頂的初次來壓步距為34.6m～41.2m，平均為40.5m左右。來壓期間頂板所承受的最大壓力為4555.31kN，來壓期間平均工作阻力為2748.62kN。工作面來壓較為緩和，支架工作阻力偏小，來壓強度不高，支架與圍巖形成的相互作用系統自承性強。c)各測點位移觀測數據綜合分析：(a)巷道受采動影響距離平均在距工作面煤壁68.65m左右，其中顯著影響距離平均為24.48m，劇烈影響范圍平均為12.13m；(b)巷道最大頂底板移近量平均為139.5mm，兩幫變形主要以內幫變形為主，兩幫的最大移近速度為17.8mm/d，如圖3；d)各測點位移觀測數據綜合分析：(a)掘進巷道受采動影響距離平均在距工作面煤壁76.33m左右，其中顯著影響距離平均為25.94m，劇烈影響范圍平均為12.18m；(b)巷道最大頂底板移近量平均為267.6mm，兩幫變形主要以內幫變形為主，兩幫最大移近速度平均為21.6mm/d。

4.2頂煤運移規律結合上述可知，距工作面煤壁及工作面中央越近、高度越高，始動越早，測點位移變形越早，位移量一般越大，印證了前面初次來壓、周期來壓時頂板及頂煤從工作面中部開始破碎、冒落，逐漸向兩幫延伸的垮落規律[3]。在支架的上方，頂煤位移量和位移速度是很大的，頂煤變形也很大，因此頂板載荷不能全部傳遞到液壓支架上，支架承受了頂煤的自重和一部分頂板傳遞的壓力，頂板的部分壓力傳遞到了煤體深部，導致了上方煤體破碎，形成了松動膨脹層，不利于工作面頂板支護。5結語探討西二盤區首采面的礦壓顯現規律，分析了現有的工作面支護質量，為礦井礦壓觀測水平提升做了有益的探索，有利于更高水平的礦壓觀測推廣應用，同時也能夠為該盤區其他工作面的采面布置、煤柱留設、巷道支護、回采控制等提供可靠的礦壓基礎資料，為安全生產提供有效的保障。

參考文獻：

［1］任前程.深井大采高綜放工作面礦壓特征研究［D］.淮南：安徽理工大學，2012.

［2］劉艷輝.大采高綜采和綜放工作面礦壓顯現特征的對比研究［D］.焦作：河南理工大學，2012.

［3］陳興隆.呂溝煤礦薄煤層炮采工作面礦壓顯現規律研究［D］.焦作：河南理工大學，2012.

作者：喬華 單位：山西晉煤集團沁秀煤業有限公司岳城煤礦