3综放工作面初采矿压报告6.docx

1、3综放工作面初采矿压报告61301综放工作面初采期间矿压观测报告东滩煤矿生产技术科二00五年五月1301综放工作面初采期间矿压观测报告一、 工作面简况一）工作面位置1301综放工作面位于一采区下部，倾斜长度192.0m，走向回采长度1608.12m，自东向西回采。具体位置及井上下关系如表1所示。工作面位置及井上下关系表 表1水平名称-660水平采区名称一采区地面标高m）+50.02+47.6648.24井下标高m）-515.0-595.5-550.0地面的相对位置本工作面地面对应位置在津浦铁路以东，后屯村以南，大中疃村以西。回采对地面设施的影响前屯村保安煤柱线一角进入本工作面，回采对此有一定影

2、响。井下位置及相邻关系1301综放工作面东起开切眼以EF44断层为界）；西至设计停采线1608.12倾斜长度(m192.00面积(m2308759.047.201.309.808.60煤层结构复杂煤层倾角度）03810开采煤层3、3上煤煤 种气煤稳定程度稳定煤层情况描述本工作面回采3、3上煤层，3、3上煤黑色，油脂光泽，内生裂隙发育，参差状断口，条带状结构，以暗煤为主，夹镜煤薄层。3煤分叉合并，结构复杂，距3上煤层位底板之上2.002.60m，有一层厚0.020.03m的粉砂质泥岩夹矸，为回采重要标志层；3下煤层位局部分叉为3下1、3下2煤层位，其中3下1煤层位较稳定，厚1.301.80m；3

3、下2煤层不稳定，厚度变化大，局部沉缺，厚0.002.50m。3上、3下煤层位夹矸厚0.401.80m，岩性为泥岩或粉砂岩，本工作面中，西厚东薄，C7背斜轴附近，受构造影响，夹矸异常增厚，对工作面回采有很大影响。煤层硬度f=23,视密度1.35t/m3。工作面煤层走向 10 170，倾向100 260。该煤层属低灰、低硫、低变质的气煤。4、工作面煤层顶底板情况煤层顶底板情况表 表3顶、底板名称岩石名称厚度m）最大最小平均特 征老顶中细砂岩34.000.0026.00浅灰灰白色，钙质胶结为主，致密,坚硬，工作面局部“红层”直接覆盖在煤层之上，f4.87.7。直接顶粉砂岩4.000.003.00浅灰

4、色，性脆，局部变化为泥岩，工作面局部“红层”直接覆盖在煤层之上，f2.94.0。直接底细砂岩5.623.464.74浅灰色，含粉砂岩条带，性脆，富含植物化石碎片，f3.45.7。三）巷道布置1、工作面巷道布置1301综放工作面的两顺槽相互平行，北侧的顺槽沿空）作为轨道顺槽，与1302综放工作面轨道顺槽巷中至巷中的距离为7.5m；南侧的顺槽为运输顺槽，两顺槽都沿3煤底板布置。工作面切眼沿EF44断层煤柱布置，运顺端头超前轨顺端头51.5m。设计停采线垂直于两顺槽，运顺侧停采点沿顺槽方向距一采轨道上山336m。2、工作面轨道顺槽采用锚网带支护，梯形断面，上净宽3800mm，下净宽4858mm， 净

5、高3200mm，净断面积13.85m2；巷道顶部铺联金属菱形网，按照80期0mm的间距锚固M型钢带，每排M型钢带打根22mm2400mm的左旋无纵筋树脂锚杆，沿巷中每隔3.2m在M型钢带之间加打一根锚索；帮部铺联金属菱形网，按照800mm的排距锚固20mm2200mm的左旋无纵筋树脂锚杆，每排每帮均匀布置四根锚杆。按照兖矿集团公司煤巷锚网支护技术规范的要求，在特殊区域采取复架工字钢棚的联合支护形式。3、工作面运输顺槽本工作面运输顺槽位于南侧，沿3煤层底板布置，为实体煤巷道。运输顺槽的巷道断面及支护形式与轨道顺槽相同。4、采煤面切眼导峒在整个切眼的东部施工，支护形式与顺槽相同,并在距导峒西帮2.

6、3m的位置按照间距800mm的要求支设单体液压支柱。切眼导峒拓宽后上净宽达到7000mm，下净宽达到7500mm，净断面积达到20.3m2。切眼拓宽部分采用锚网带支护，拓宽部分的锚杆及梯型钢带的间距为800mm，每排施工根锚杆，并在导硐衔接部位距切眼东帮2.4m的位置按照间距800mm的要求支设一排单体液压支柱。切眼最终刷宽后，西帮打2根锚杆。四）生产技术条件1、采煤方法走向长壁顶板垮落综采放顶煤一次采全高采煤法。2、采煤工艺过程割煤移架推前溜放煤拉后溜。3、支架形式中部支架型号:ZFS6200-18/35支撑高度： 18003500mm中心距： 1500mm宽度： 14101580mm初撑力

7、： 503655274kNP=31.5MPa）工作阻力： 60006250kNP=37.3MPa）支护强度： 0.80.86MPa底板比压： 1.41.9MPa平均）适应煤层倾角： 15缸径 230mm端头支架型号: ZTF6500-19/32支撑高度： 19003200mm中心距： 1570mm宽度： 14901660mm初撑力： 6157kNP=31.5MPa）工作阻力： 6577kNP=37.3MPa）支护强度： 0.75MPa底板比压： 2.05 MPa平均）支护面积： 9.28m2适应煤层倾角： 12缸径 250mm工作面开采初期安装134组液压支架，自轨顺向运顺依次为3组ZFS62

8、00-18/35型液压支架、5组ZTF6500-19/32型可放煤排头支架、123组ZFS6200-18/35型液压支架、3组ZTF6500-19/32型可放煤排头支架。正常开采期间为130组液压支架，其中ZFS6200-18/35型液压支架123组，轨顺端头安装4组和运顺端头安装3组ZTF6500-19/32型可放煤排头支架。初采时，轨顺先推进，待与运顺平齐后，撤除轨顺端头的3组ZFS6200-18/35型液压支架，之后正常推进。二、矿压观测目的及方法1、矿压观测目的通过矿压观测掌握1301综放工作面顶板的显现规律和超前支撑压力影响范围，摸清工作面直接顶初次垮落距离与老顶初次来压、周期来压步

9、距以及来压强度和持续时间，检验ZFS6200-18/35型液压支架对顶板的适应性及控顶效果，同时对工作面两顺槽进行围岩变形观测，以确定煤壁前方支撑压力变化情况，检验巷道支护效果。2、观测内容和方法采用专项观测与常规观测相结合的矿压观测方法。1）专项观测工作面顶煤及直接顶垮落专项观测。在工作面开采初期，每天进行观测，及时掌握工作面顶煤、直接顶垮落顺序、步距。2）常规观测支架载荷：采用ZYDC-3型液压支架压力记录仪。在工作面设立上、中、下三个测区，6条观测线，上测区轨顺侧）设在121架、111架，中测区设在71架、61架，下测区工作面顶煤及直接顶垮落专项观测1、工作面顶煤垮落情况由于该面为调斜开

10、采，轨顺比运顺拖后51.5m。所以，开采初期多推轨顺，少推运顺，直至两侧平齐后开始正常推进。由于调斜开采，先推轨顺，在轨顺推离切眼2.8m时，架后顶煤开始垮落，在轨顺推离切眼7.2m时工作面13451架架后顶煤全部垮落。运顺由于推进距离小，501号架架后顶煤未垮，在运顺推离切眼2.8m时，5045架架后顶煤开始垮落，运顺推离切眼13.5m时，451号架架后顶煤全部垮落。顶煤初垮步距为：轨顺：5m，运顺：8.15m，平均6.575m不包括切眼宽度7.5m）。2、工作面直接顶垮落步距工作面在顶煤初垮不久工作面支架后部见矸，根据现场观察和支架压力数据分析，可确定工作面直接顶初次垮落步距为： 轨顺：7

11、.2m,运顺：13.5m,平均：10.35m不包括切眼宽度7.5m）。本面由于两端头不同步，轨顺侧跨落后，运顺侧还未采动。观测时两端头切顶线后的顶煤有一半没有垮落。二）工作面常规矿压观测1、工作面老顶初次来压步距老顶初次垮落步距：轨顺：70.4m包括倾斜多出的51.5m），运顺：21.6m，平均：46m。工作面老顶在推离切眼 46m时开始垮落，老顶由工作面中部向轨顺侧和运顺侧来压。2、来压步距及强度表二 老顶来压步距表来压性质来压步距持续时间天）影响范围m）累计推进距离m）来压步距片帮深度(mm老 顶初次来压来压前3829200来压时4696320压时/压前1.22老 顶一次来压来压前3837

12、298来压时4953360压时/压前1.29老 顶二次来压来压前3981325来压时4827415压时/压前1.21老 顶三次来压来压前3658360来压时4826485压时/压前1.314、工作面顶板稳定性评定1301综放工作面老顶初次来压步距为46m不包括切眼宽度7.5m），老顶来压时显现明显。1301综放工作面直接顶顶板属中等稳定、老顶来压明显的顶板。周期来压步距最大27m，最小13.7m，平均17.12m。本面属2类b级顶板，由于采用调斜开采，使得顶板煤岩层强度显现不明显，与邻面1302工作面相比，步距略小。四、液压支架工作状态及阻力分布特征1、支架载荷分布特点、支架初撑力支架工作状态

13、主要指支架在井下的实际工作状态 ，本面的支架工作状态见下图一。图一 1301综放工作面支架初撑力直方图由上图一可以看出，该面支架的初撑力分布呈近似正态分布，说明支架的工作特性比较稳定，能够适应本面的生产条件；但也可看出支架支架初撑力集中在24003600KN/架的范围内，意味着支架的初撑力较低，没有及时对顶板岩煤起到支护作用，主要原因是升架时没有按要求操作，使得支架初撑力较低，没有达到规定值初撑力值，这种工作状态对生产管理不利，容易给顶板管理带来困难，严重时影响生产。、支架工作阻力图二 1301工作面支架工作阻力直方图 由上图二可以看出，该面支架的工作阻力分布呈近似正态分布，说明支护阻力基本稳

14、定在一定范围内，说明支架的工作特性比较稳定，能够适应本面的生产条件；但也可看出支架工作阻力集中在较低值范围内，说明没有充分发挥支架效应，没有充分发挥支架的工作效能。2、支架载荷实测值分析表四 工作面支架载荷 KN/架）测区工作状态平均值KN）与额定阻力比%最大值KN）与额定阻力比%备 注上初撑力321763383776额定初撑力按5036KN计算工作阻力455676479680中初撑力335067395479额定工作阻力按6000KN计算工作阻力449875559293下初撑力332166496479工作阻力492682535289平均初撑力329665425284工作阻力4660775246

15、87由上表四可以看出，全面初撑力平均值为3296KN，为额定初撑力的65%；上测区轨顺侧）初撑力平均值为3217KN，为额定初撑力的63%，中部测区初撑力平均值为3350KN，占额定初撑力的67%，下部测区初撑力平均值为3321KN，为额定初撑力的66%，工作面初撑力偏低。全面工作阻力平均值为4660KN，为额定工作阻力的77%；上测区轨顺侧）工作阻力平均值为4556KN，为额定初撑力的76%，中部测区初撑力平均值为4498KN，为额定初撑力的75%，下部测区初撑力平均值为4926KN，为额定初撑力的82%。3、支架前后柱阻力对比表五 1301工作面前、后柱阻力对比表 测区架号初撑力 KN/柱

16、）末阻力 KN/柱）备 注前柱后柱前-后前柱后柱前-后上121#77067199849704145靠轨顺侧111#745620125875688187中71#79862916990970220761#763626137933728205下21#75656119589365024311#725616109857680177靠运顺侧全面平均759.5620.5139886692194由表五可以看出，该面支架前柱阻力普遍大于后柱，其中前柱与后柱初撑力最大差值为195KN/柱，最小差值为99KN/柱；末阻力最大差值为243KN/柱，最小差值为145KN/柱。这是由于支架上方顶煤破坏处于变化之中，后部顶

17、煤刚度较小，支撑强度较低，而顶煤被不断放出，使顶煤作用在支架上的作用点前移，从而表现为前柱大于后柱。最小差值出现在上部测区，靠近轨顺端头处，与该面两侧均为实体煤，顶板比较稳定，受顶板运动回转角的影响所致；最大差值在下部测区，靠近运顺端头处，这与运顺内初采期间顶板节理发育，断层较多，造成运顺侧的煤岩强度降低有很大关系。五、工作面巷道顺槽矿压显现特点1、运顺围岩变形表六 表六 1301综放工作面运顺巷道变形整理表测点号至煤壁距离m）两帮移近量mm）顶底板移近量mm）影响范围m）累计mm/d累计mm/d1#58.6-38912.6162#8093758.5643026.88303#9046227.1

18、740223.6536.6由上表可以看出，随距工作面煤壁58m围岩变形开始增加,顶底和两帮最大变形全部都出现在3#测点，即距工作面煤壁60m 处,这与所受工作面采动压力影响的时间长短有直接关系。影响范围为36.6m。2、轨顺围岩变形测点号至煤壁距 离m）两帮移近量mm）顶底板移近量mm）剧烈影响范围m）累计mm/d累计mm/d1#509247755435.5924.22#6069553.4659045.3832.73#80122376.4355034.3741.2表七 1301综放工作面轨顺巷道变形整理表由上表七可以看出，两帮累计最大移近量为1223mm，出现在3号测点，剧烈影响范围为32.7

19、m。六、结论及建议1、1301综放工作面矿压显现规律 该面架后顶煤初垮步距为：轨顺：5m，运顺：8.15m，平均6.575m不包括切眼宽度7.5m）。 直接顶初次垮落步距为： 轨顺：7.2m,运顺：13.5m,平均：10.35m不包括切眼宽度7.5m）。 垮落步距：轨顺：70.4m包括倾斜多出的50.5m），运顺：21.6m，平均：46m。老顶由工作面中部开始断裂，即工作面中部老顶首先来压，然后向轨顺侧和运顺侧延伸。2、支架阻力分布特征 支架的初撑力分布呈近似正态分布，说明支架的工作特性比较稳定，能够适应本面的生产条件；但也可看出支架支架初撑力集中在较低值范围内，工作面支架的初撑力偏低。全面初

20、撑力平均值为2561KN，占额定初撑力的50.9%；上测区轨顺侧）初撑力平均值为2615KN，占额定初撑力的51.9%，中部测区初撑力平均值为2798KN，占额定初撑力的55.6%，下部测区初撑力平均值为2270KN，占额定初撑力的45.1%。 全面工作阻力平均值为3191KN，占额定工作阻力的53.2%；上测区轨顺侧）工作阻力平均值为3173KN，占额定初撑力的52.9%，中部测区初撑力平均值为3476KN，占额定初撑力的58%，下部测区初撑力平均值为2924KN，占额定初撑力的48.7%。显然支架初撑力和工作阻力的利用率较低，支架阻力有较大富裕。 从支架前、后柱分布特征看，支架前柱阻力均大于后柱，其中前柱与后柱初撑力最大差值为195KN/柱，最小差值为99KN/柱；末阻力最大差值为243KN/柱，最小差值为145KN/柱。说明控顶距内前部顶煤破碎程度小于后部顶煤。由于调斜开采，对支架的工作状态有一定影响。3、顺槽矿压显现规律 运顺影响范围为36.6m； 轨顺剧烈影响范围为32.7m。4、支架适应性ZFS6200-18/35型支架对该面顶板运动的适应性较好。1302综放工作面实测最大末阻力为5592KN，平均5355KN，分别占额定工作阻力的93.2%和89.3%，能较好适应顶板的初次来压与周期来压。