大采高綜采和綜放工作面礦壓顯現(xiàn)特征的對比研究.pdf

1、大采高綜采技術(shù)具有回采工藝簡單,資源回收率高,瓦斯治理難度小等諸多優(yōu)點,已經(jīng)成為我國山西、內(nèi)蒙等礦區(qū)建設(shè)高產(chǎn)高效礦井的重要途徑之一。隨著大采高綜采技術(shù)的日趨成熟,國內(nèi)許多礦井正在積極的由綜放開采向大采高綜采轉(zhuǎn)型,但是,兩種采煤工藝條件下,工作面礦山壓力顯現(xiàn)特征,采場支承壓力分布規(guī)律,頂板巖層結(jié)構(gòu),工作面支架載荷等存在較大的差異,嚴(yán)重制約了大采高綜采技術(shù)的發(fā)展與普及。
　　針對以上情況,本文以晉城礦區(qū)3＃煤層開采為背景,選取寺河礦4

2、301大采高綜采工作面與趙莊二號井1304綜放開采工作面為對比分析對象,采用現(xiàn)場實測、相似材料模擬、實驗室數(shù)值模擬等手段和方法,依據(jù)錢鳴高院士提出的關(guān)鍵層理論,對大采高綜采和綜放開采工作面礦壓顯現(xiàn)特征及采場圍巖控制進(jìn)行了全面系統(tǒng)的研究,為晉城礦區(qū)3＃煤層開采由綜放技術(shù)向大采高技術(shù)轉(zhuǎn)變過程中面臨的巷道布置,支架選型,煤柱留設(shè),巷道支護(hù),頂板管理措施等提供依據(jù),具備重要的工程指導(dǎo)意義。
　　研究結(jié)果表明,同等地質(zhì)條件下,大采高綜采與綜

3、放開采上覆巖層大結(jié)構(gòu)宏觀上相似,小結(jié)構(gòu)的差異是造成兩種采煤工藝礦壓顯現(xiàn)顯著不同的主要原因。同等地質(zhì)條件下,直接頂厚度隨采高加大而增大,大采高綜采工作面較綜放工作面垮落帶高度增加5m左右,斷裂帶高度增加20m左右。受頂煤的影響,綜放工作面支架載荷遠(yuǎn)小于大采高工作面,理論計算顯示大采高支架選型應(yīng)滿足8倍采高的上覆巖層重量,而綜放支架則為4~5倍采高的上覆巖層重量。大采高工作面回采工藝簡單,推進(jìn)速度較快,其老頂周期垮落步距明顯小于綜放工作面,

4、超前支承壓力峰值較綜放工作面更加靠近煤壁,側(cè)向支承壓力則更加遠(yuǎn)離煤壁。與綜放開采工作面相比,大采高工作面礦壓顯現(xiàn)表現(xiàn)出明顯的滯后性及分區(qū)特征?，F(xiàn)場實測表明,大采高工作面礦壓顯現(xiàn)滯后距離約50~300m,遠(yuǎn)大于綜放工作面的50~80m。兩種采煤工藝條件下,工作面超前及側(cè)向支承壓力峰值相差不大,兩種采煤工藝條件下,工作面煤壁片幫、冒頂?shù)男问接兴煌?但頂板管理的核心內(nèi)容依舊是提高支架初撐力,及時拉架護(hù)頂,加快推進(jìn)速度。與綜放工作面相比,大采