不规则复杂综采工作面矿压观测技术实践

摘要：随着矿产开采的延伸，由于受地质条件的限制和采区边界的影响，为提高资源回收率，工作面布置呈不规则形状。为确保顺利回采，文章针对不规则工作面制定了不规则工作面的矿压观测方案，为不规则工作面的矿压观测提供理论与实践依据。

关键词：不规则工作面；观测方案；数据分析；矿产开采

中图分类号：TD353 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）13-0050-02

1 概况

2 工作面观测布置方案

（1）工作面所用ZY5000-19/40型液压支架，工作面机头、机尾架各布置一条观测线，面内支架左右立柱每隔10架安装压力表，监测支架初撑力及顶板来压情况。

（2）工作面里段回采时，机、风巷各设3个监测点进行监测，由里向外每隔50m设置一个监测点；工作面外段回采时，由于机、风巷不平行布置，机、风巷各设4个监测点进行监测，由里向外每隔30m设置一个监测点。

3 观测结果及分析

3.1 工作面顶板活动规律

（1）从收集资料分析，工作面里段观测期间，共出现5次周期来压，来压步距12～20m，平均15m（周期来压特征见表1）；外段共出现3次周期来压，来压步距10～15m，平均12m；支架载荷出现峰值对应的工作面推进距离基本呈规律性。

（2）从顶板来压的时空角度分析，在工作面里段距开切眼60～120m范围为上覆四煤煤柱，在此范围内形成应力叠加，正处于应力集中区，工作面上部顶板活动频繁，工作面下部出现顶板破碎、片帮较宽等现象，曾出现明显的台阶下沉，顶板下沉量约200mm，支架发出响声。之后随工作面推进，上部顶板活动能力逐渐降低，因此，工作面应力集中区的顶板是重点支护范围。

3.2 支架的适应性分析

（1）ZY5000-19/40型液压支架初撑力为3866kN，额定工作阻力为5000kN。实测初撑力平均值为3795kN，初撑力平均值与额定初撑力的比值为98.2%；最大初撑力为3823kN，比额定值还低43kN。由实测数据看出，支架初撑力显然偏低。

（2）实测最大工作阻力平均值为4232kN，与额定工作阻力比值为84.6%；除工作面下部支架外，额定工作阻力比顶板来压时最大工作阻力4890kN仍剩余2.8%；这说明两柱掩护式支架在此工作面应用是完全可以支撑顶板的。

3.3 巷道表面变形规律

4 结论与效果分析

（1）根据工作面两巷采动压力影响较大的范围，只有通过加大工作面两巷超前支护管理的距离，提前进行支护，两帮超前棚采取一梁二柱进行加固，减少了两帮片帮，以确保有效支撑巷道顶板，减少了巷道变形。

（2）对于帮压较大的这种情况，在超前管理的过程中，还采用了刷帮的方法以释放部分帮压，刷帮后及时用限位梁配合单体支柱走向支护顶板，顶帮用木料大笆过严腰实。不仅增加了通风断面，还有效地减少了因帮压造成的单体支柱的折损。

（3）在鼓底方面，及时对鼓底段进行清理和卧底，保证了巷道的出口高度。

（4）对不规则工作面的矿压观测分析结果为类似不规则工作面的矿压观测提供了技术指导和理论依据；为今后的不规则工作面设计及安全管理提供科学的依据；为类似工作面架型选择和合理支护参数的确定提供可靠依据。

参考文献

[1] 钱鸣高，石坪五.矿山压力与岩层控制[M].徐州：中国矿业大学出版社，2003.

[2] 刘宗亮，涂敏，彭永贵，袁本庆，刘全.孤岛工作面围岩巷道变形观测分[J].煤矿开采，2011，（5）.

作者简介：苏爱（1964—），男，安徽临泉人，安徽淮北矿业股份有限公司朱庄煤矿矿长，工程师，研究方向：煤矿生产管理。

（责任编辑：周 琼）