程弋
摘 要:本文以朱集礦1121(1)工作面為例,對工作面超前支承壓力的影響范圍進行了理論分析計算和現(xiàn)場實測分析,結(jié)果表明超前支承壓力的范圍可達80 m以上,為避免開拓大巷受采動影響而產(chǎn)生大變形,保護煤柱寬度,即停采線到大巷的距離至少應達到80 m以上。
關鍵詞:超前支承壓力 開拓大巷 影響范圍
中圖分類號:TD821 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)05(a)-0079-01
1 工程概況
1121(1)工作面為朱集礦北盤區(qū)第二個工作面,工作面標高-880.0~-915.8 m,回采11-2煤層。煤層厚度0.2~2.1 m,平均1.2 m,煤層傾角0~8°,沿煤層頂板回采高度為 1.8 m。煤層老頂為細砂巖及粉砂巖,厚度0.8~10.1 m,平均3.2 m;直接頂為泥巖,局部夾含粉砂或細砂巖薄層,厚度1.2~27.1 m,平均9.9 m;直接底為泥巖厚度2.0~7.0 m,平均4.5 m。
北盤區(qū)開拓大巷均布置在工作面前方,如圖1所示。
2 超前支承壓力的理論分析
研究超前支承壓力峰值位置及影響范圍,對確定合理的停采線位置及改善大巷維護狀況具有重要作用。
假設巖層為均勻彈性體,運用巖體的極限平衡理論,極限平衡區(qū)內(nèi)支承壓力可按以下公式計算:
3 工作面回采期間礦壓顯現(xiàn)規(guī)律分析
有首采面回采期間的礦壓觀測數(shù)據(jù)可知,工作面前方支承壓力的影響可分為三個區(qū)域:60 m以外微弱受影響區(qū)、60~40 m范圍影響增強區(qū)、小于40 m劇烈影響區(qū)。
在工作面前方60~80 m之間,巷道圍巖的位移量較小,變形速度也較為平緩,兩幫移近速度和頂板、底板移近速度均不超過10 mm/d,巷道兩幫移近50 mm,頂?shù)装逡平?8 mm;在工作面前方40~60 m的之間巷道圍巖的的位移量開始變大,速度也明顯增大,兩幫移近速度和頂板、底板移近速度在距工作面40 m處分別增大到28 mm/d、39 mm/d,巷道兩幫移近75 mm,頂?shù)装逡平?47 mm;在工作面前方40 m范圍內(nèi),超前支承壓力影響劇烈,圍巖變形速度急劇增加,兩幫移近速度呈垂直上升趨勢,最大時達到89 mm/d,比平緩變形時的移近速度增加了3倍。
由觀測結(jié)果看來,工作面超前支承壓力范圍可達80 m以上。因此,開拓大巷的保護煤柱寬度至少應達到80 m以上。
4 結(jié)語
理論計算表明,工作面超前支承壓力的應力峰值位于工作面前方8.1 m,隨著采高增大向煤體深處轉(zhuǎn)移;超前支承壓力的范圍為76.8 m,隨開采厚度增大而增大;同時,工作面前方沿采空區(qū)側(cè)支承壓力影響范圍大于實體煤側(cè)支承壓力影響范圍。首采面回采期間的礦壓觀測表明,工作面對回采巷道的影響范圍可達80 m以上,因此,開拓大巷的保護煤柱寬度至少應達到80 m以上。
參考文獻
[1] 馬同勝.淺析口孜東礦錨索退錨原因[J].科技與企業(yè),2013,10.
[2] 尹中會,顧玉明,葉國徽,等.錨索退錨機楔形卡緊器結(jié)構強度分析[J].煤礦機械,2012,12.
[3] 熊建華,韓煥勝.復合頂板巷道錨索的破斷及其分析[J].科技信息,2009,34.endprint