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《能源與節(jié)能雜志》2014年第八期

1老頂初次來(lái)壓的顯現(xiàn)規(guī)律

綜采工作面老頂初次來(lái)壓的顯現(xiàn)規(guī)律應(yīng)根據(jù)實(shí)地觀測(cè)來(lái)實(shí)現(xiàn)[2]，所需要的觀測(cè)工具有DBT雙掩護(hù)式液壓支架，壓力傳感器，可將壓力數(shù)值詳顯示在PM4上；利用網(wǎng)線將支架PM4所顯示的數(shù)據(jù)傳到地面上，并利用專(zhuān)業(yè)的支架數(shù)據(jù)監(jiān)控軟件將隔煤曲線及頂板載荷數(shù)據(jù)顯示在電腦屏幕上，進(jìn)而為接下來(lái)的頂板活動(dòng)研究提供依據(jù)。利用Excel軟件將所觀測(cè)到的礦山壓力數(shù)據(jù)繪制成曲面圖表，并在表格中標(biāo)識(shí)出相應(yīng)位置，顏色越深表示頂板壓力越大，可根據(jù)曲面圖表上的顏色來(lái)區(qū)分頂板壓力的大小。這樣一來(lái)，能夠更為直觀地觀測(cè)處頂板巖層與周期來(lái)壓的步距。由于受到機(jī)尾推進(jìn)速度的差異性，綜采工作面直接頂初次垮落呈現(xiàn)階梯形，且垮落步距約22.32m。

第一次發(fā)生垮落后其垮落范圍直接波及整個(gè)綜采工作面，影響開(kāi)采安全性。具體體現(xiàn)在：當(dāng)綜采工作面推進(jìn)5刀后，進(jìn)行深孔預(yù)裂爆破，頂板全部冒落，將支架后面充填嚴(yán)實(shí)，其爆破效果基本達(dá)到要求；當(dāng)綜采工作面推進(jìn)46刀時(shí)，工作面兩端距機(jī)頭約為36m時(shí)，逐漸向中部的31m處來(lái)壓，其支架壓力呈現(xiàn)升高趨勢(shì)，且平均頂板壓力在323.6MPa；當(dāng)綜采工作面推進(jìn)62刀時(shí)，其工作面頂部的85支架上方的頂板逐漸開(kāi)始來(lái)壓，并隨著向機(jī)頭及機(jī)尾推進(jìn)過(guò)程中，來(lái)壓逐漸減小，直至經(jīng)歷一次周期來(lái)壓后，老頂逐漸垮落。通過(guò)觀測(cè)發(fā)現(xiàn)綜采工作面還存在周期來(lái)壓現(xiàn)象，在未采階段，有的周期來(lái)壓范圍比較小，且強(qiáng)度也較弱，持續(xù)距離相對(duì)較短，此種稱(chēng)之為小周期來(lái)壓。據(jù)計(jì)算可得：小周期來(lái)壓步距為6.23m，小周期來(lái)壓還有可能存在于兩個(gè)正常的周期之間，有的周期來(lái)壓范圍相對(duì)較廣且持續(xù)時(shí)間也較長(zhǎng)，而這種來(lái)壓稱(chēng)之為大周期來(lái)壓，其來(lái)壓強(qiáng)度可控制在385MPa～565MPa。

周期來(lái)壓規(guī)律為：當(dāng)?shù)谝淮蝸?lái)壓技術(shù)后，就經(jīng)歷一次周期來(lái)壓，且強(qiáng)度相對(duì)第一次較大，持續(xù)時(shí)間也較長(zhǎng)。此外，有的工作面周期來(lái)壓并不同步，部分區(qū)域先來(lái)壓，有的區(qū)域后來(lái)壓，且每次來(lái)壓的距離長(zhǎng)短相等。對(duì)于未采期間礦壓規(guī)律也可觀測(cè)到，指導(dǎo)未采期間的安全生產(chǎn)，周期來(lái)壓步距發(fā)生較小變化，當(dāng)工作面采高發(fā)生變化時(shí)，其工作面的周期來(lái)壓距離也會(huì)相應(yīng)發(fā)生變化，且周期來(lái)壓持續(xù)距離逐漸變短，能夠穩(wěn)定工作面與回撤通道貫通前后頂板，進(jìn)而提高開(kāi)采的安全性[3]。在綜采工作面未采間，若沒(méi)有掌握未采期頂板的來(lái)壓規(guī)律與控制措施，可能會(huì)造成較大的頂板下沉量，甚至是壓死支架，增加工作面設(shè)備的安全回撤。通過(guò)周期來(lái)壓距及工作面推進(jìn)速度較慢的關(guān)系，當(dāng)工作面停止一段時(shí)間后，就會(huì)釋放工作面上的覆巖層壓力，減緩巖層下沉。通過(guò)綜采工作實(shí)踐得知，在未開(kāi)采期間，其工作面距離停采線約4m處等壓時(shí)，可使工作面與回撤通道頂板得到穩(wěn)定，進(jìn)而提高貫通質(zhì)量，利于接下來(lái)的設(shè)備回撤。

2結(jié)語(yǔ)

鑒于部分煤層埋藏較淺，傾斜角度較小，工作面才高的增大，已嚴(yán)重影響到開(kāi)采的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益及安全性，應(yīng)綜合分析綜采工作面老頂初次來(lái)壓的顯現(xiàn)規(guī)律，進(jìn)而為接下來(lái)的開(kāi)采工作提供科學(xué)依據(jù)。本文以陽(yáng)城大西煤礦02212綜采工作面為例，分析其老頂初次來(lái)壓的顯現(xiàn)理論，并得到初次來(lái)壓時(shí)的規(guī)律，得出：當(dāng)綜采工作面推進(jìn)不同程度時(shí)，老頂初次來(lái)壓強(qiáng)度也不同。此外，工作面距離停采線約4m處等壓時(shí)，能夠提高貫通質(zhì)量。

作者：郭學(xué)軍單位：山西煤銷(xiāo)集團(tuán)陽(yáng)城大西煤業(yè)有限公司