蒲白西固煤業(yè)公司21508采煤工作面礦壓分析

王彬

【摘要】對21508炮采工作面進行了觀測，實測了支架支柱下縮量、對巷道變形破壞情況，總結(jié)了21508懸移支架工作面礦壓顯現(xiàn)情況。觀測表明該工作面老頂來壓強度不大，懸移支架能夠滿足頂板壓力；但是下巷超前支護段壓力顯現(xiàn)，頂板壓力較大，針對目前的支護情況，提出了幾點改善措施。

【關(guān)鍵詞】懸移支架 炮采工作面 礦壓分析

1前言

蒲白西固煤業(yè)公司位于白水縣西固鎮(zhèn)東文化村東，是陜西煤業(yè)化工集團蒲白礦務(wù)局控股企業(yè)，行政區(qū)劃隸屬于白水縣西固鎮(zhèn)管轄。該礦位于蒲白礦區(qū)煤田東部，為石炭-二疊系煤田，礦井年生產(chǎn)能力30萬噸，開采5號煤層，屬低瓦斯礦井。對于渭北煤田的中小型煤礦，考慮井下地質(zhì)條件和投資等方面的因素，工作面的支護設(shè)備選擇了懸移支架。懸移支架在我礦已經(jīng)成功應(yīng)用，根據(jù)已閉采工作面開采實踐證明，二一采區(qū)工作面適用懸移支架進行頂板支護，但是由于本工作面南部為21510閉采工作面，在開采過程中，工作面下巷頂板壓力增大，如果套用二一采區(qū)其他工作面的開采經(jīng)驗，將存在安全隱患，甚至導(dǎo)致事故發(fā)生，從而造成巨大的經(jīng)濟損失。因此對21508工作面礦壓分布進行研究，才能制定保障安全高效的管理方法和技術(shù)措施。

2工作面概況

蒲白西固煤業(yè)公司21508工作面位于二一采區(qū)+665.7～666.7m高程，工作面傾向長43～96m，走向長552m，可采面積43716m2。工作面內(nèi)煤層最大厚度4.08m，最小厚度1.08m，平均厚度3.64m。整個工作面地質(zhì)結(jié)構(gòu)簡單，煤巖層總體為北東傾向，表現(xiàn)為北高南低，東高西低，地層傾角3o～12o。工作面小型褶曲較發(fā)育，以傾向北東的單斜構(gòu)造為主。工作面支護采用ZH1600/17/25Z型懸移支架支護，采用及時移架支護方式，最大控頂距3.6m，最小控頂距2.78m。端頭采用“兩對四根”3.6m∏型梁配合單體液壓支柱進行維護，一梁四柱。軌道巷和皮帶巷超前支護均采用單體液壓支護配合1.0m鉸接頂梁，工作面軌道巷為梯形斷面，上寬2.4m，下寬3.2m，高度2.2m，支護方式為棚式支護；皮帶巷為矩形斷面，凈寬3.2m，凈高2.6m，支護方式為錨網(wǎng)支護。

3工作面礦壓分析

工作面于2011年6月1日正式動采，當(dāng)開切眼9.6m時，18#支架到39#支架的直接頂開始垮落，垮落厚度中間厚，機頭機尾較薄，這是直接頂初次冒落階段，直接冒落步距為9.6m工作面基本頂初次來壓步距為12.8m，基本頂初次來壓步距不大，頂板運動不劇烈，對工作面正常生產(chǎn)未造成嚴重影響，工作面的支架受力不大。

當(dāng)工作面機尾延長段基本頂跨落時，工作面70#支架至96#支架頂板壓力明顯逐步增大，工作面頂板運動明顯，支架阻力變化明顯，前后柱平均工作阻力存在較大偏載現(xiàn)象，支架支柱陷底明顯，前柱承載遠大于后柱。工作面機頭段支架前后柱平均工作阻力高低相差較小，偏載現(xiàn)象輕微，支架支柱陷底不明顯。當(dāng)機尾段支架長時間存在較大偏載現(xiàn)象時，頂板施加在支架上的壓力會導(dǎo)致支架由于受力不均而部件損壞，在頂板破斷時的沖擊載荷會造成支架損壞，同時也為工作面頂板管理留下了安全隱患。

21508工作面緊鄰閉采的21510工作面，根據(jù)整體工作面活柱下縮量和頂板下沉量表明，頂板的移近量呈線性增長，這說明21510閉采工作面對21508工作面頂板運動有著很大的影響，頂板下沉量不均勻，支架承載不均。

4巷道觀測分析

4.1巷道圍巖變形

回風(fēng)順槽巷道圍巖移近速度的平均值較低，證明機頭段頂板來壓強度不高。工作面頂板運動不劇烈，工作面的采動對它的擾動較小。進風(fēng)順槽巷道在機尾延長段初采初放結(jié)束后，隨工作面的推進距離表明，進風(fēng)順槽表面圍巖位移速度變化較大，工作面的采動和21510閉采工作面對它的擾動很大。

4.2超前支護壓力

對超前支護進行觀測，觀測表面，在工作面來壓時，超前支護阻力增加塊，總體是距離工作面越近，工作超前支護阻力增加越快。上巷道礦壓顯現(xiàn)比較緩和，下巷巷道礦壓顯現(xiàn)比較明顯，說明下巷超前支護阻力明顯大于上巷，上巷現(xiàn)有巷道維護較好，下巷由于礦壓較大，整體巷道維護較差，支架承受壓力影響范圍可達工作面前方40m。

5結(jié)語

（1）工作面支架的實際工作阻力普遍較低，在初次來壓之后一般在周期來壓期間支架阻力變化明顯。ZH1600/17/25Z型懸移支架滿足21508工作面頂板管理的需求。但是在機尾延長段初次來壓后，工作面機尾段在21510頂板壓力和21508頂板壓力的雙重作用下，工作面機尾段及機尾超前支護遇到了較大的來壓，應(yīng)采用單體支柱加強支護，避免由于支撐能力不夠而造成災(zāi)害。

（2）順槽觀測表明，上巷巷道累計移近量較小，現(xiàn)有支護方式比較安全。工作面的采動對巷道的擾動較小。下巷巷道在工作面頂板壓力與21510閉采工作面頂板壓力的雙重作用下，巷道累計移近量較大，工作面的采動對巷道的擾動較大，在現(xiàn)有支護方式下，應(yīng)將現(xiàn)有的20m超前支護延長至40m，并采用單體支柱配合鉸接頂梁加強支護，保證工作面的安全生產(chǎn)。