近距離煤層層間距變化對工作面礦壓的影響

1、21305工作面所采煤層為12煤，位于三盤區(qū)。煤層厚度為3.7~5.9m，總體近切眼側(cè)較薄，近回撤通道側(cè)較厚，平均厚度為4.6m，煤層傾角0~5。工作面走向長度3002.18m，傾斜長度257.2m。煤層為易爆炸煤層，易自燃。圖1為21305工作面布置平面圖，紅色為12上煤層巷道布置，黑色為12煤巷道布置情況。工作面東側(cè)為本礦井12煤三盤區(qū)輔運(yùn)大巷。工作面北側(cè)為本礦井的21304面，南側(cè)上覆的12上煤層12上3061面已經(jīng)回采。切眼外（

2、西）側(cè)為已采旺采區(qū)。21306工作面傾斜長255.7m，推進(jìn)長度2699.3m，煤層厚度為3.8～5.9m，平均厚度為4.75m，煤層傾角為0～5。設(shè)計(jì)采高4.31m.，地質(zhì)儲量422.9萬噸，可采儲量393萬噸，可采期6.7個(gè)月。該面東側(cè)為本礦井12煤三盤區(qū)集中回風(fēng)、輔運(yùn)大巷。工作面北側(cè)為21305面。上覆的21上3061、21上3062面已回采。21304回風(fēng)順槽(1)21304回風(fēng)順槽(2)21305運(yùn)輸順槽21306回風(fēng)順槽21

3、3061工作面上213062工作面上213051工作面上213052工作面上213041工作面上213042工作面21305回風(fēng)順槽21304運(yùn)輸順槽上上上上上上上21305工作面21306工作面21304工作面上圖1工作面布置平面圖工作面采用單一煤層一次采全高走向長壁后退式全部垮落法的綜合機(jī)械化采煤。工作面的支架為北煤ZY120002550D兩柱掩護(hù)式電液控制型支架，該液壓支架的工作阻力為12000kN，初撐力6413kN，頂梁長4.

4、030m，支架中心距為1.750m，21305共用152個(gè)支架，21306共用151個(gè)支架。工作面采用雙向割煤方式，往返割兩刀。2層間距變化概況層間距變化概況活雞兔井三盤區(qū)12煤與12上煤層間距為627m，21305面對應(yīng)煤層間距在工作面切眼位置最大，約為26m，由切眼至工作面回撤通道，層間距逐漸減小，特別在距回撤通道250m處，煤層間距開始小于20m，且在此區(qū)域煤層間距急劇減小，變化較快，在回撤通道處，兩層煤的間距僅有26m，局部地區(qū)

5、甚至更小。21305工作面煤層頂部距12上305面(已回采)煤層底板間的正?；鶐r厚6～27.16m，其中正?；鶐r厚度小于15m的只有距回撤通道250～78m的地段，其余段的正?；鶐r厚度在15m以上。21305工作面回撤通道附近煤層間距變化情況如圖2所示，紅色表示12上煤層工作面，藍(lán)色表示12煤層工作面。21306工作面在距回撤通道312.45m范圍內(nèi)，層間距從20m逐漸減少到4m，其中位于采空區(qū)下的層間距變化的范圍9~20m，距回撤通道

6、71.53~312.45m；距回撤通道210.18m時(shí)，層間距開始小于15m，同時(shí)，當(dāng)距回撤通道202.4m時(shí)，工作面后部98151#支架范圍內(nèi)，上部為21上305回撤通道外實(shí)體煤柱，不存在層間距變化的影響，距回撤通道146.3m時(shí)，層間距開始小于12m。工作面位置及層間距變化的情況見圖2所示。117號支架30005000700090001100002468活柱下縮量mm支架載荷kN48號支架3000500070009000110001

7、3000010203040506070活柱下縮量mm支架載荷kN末阻力圖3非來壓時(shí)117#支架載荷與活柱下縮量曲線圖4來壓時(shí)48#支架載荷與活柱下縮量曲線由以上圖表可見，當(dāng)來壓時(shí)，支架工作阻力迅速由初撐力增大至末阻力，時(shí)間間隔較小，在1015min之間，活柱下縮1020mm，與層間距較大時(shí)相比，來壓較為劇烈。根據(jù)實(shí)際觀測的結(jié)果，從工作面推進(jìn)入層間距較近的（小于15m）時(shí)，機(jī)尾回風(fēng)巷超前工作面15m范圍內(nèi)開始出現(xiàn)兩幫片幫顯現(xiàn)，其中10月1

8、6日觀測結(jié)果現(xiàn)顯示，回風(fēng)巷遠(yuǎn)離煤壁一側(cè)片幫破碎程度較大，片幫量約達(dá)200mm。根據(jù)現(xiàn)場觀測結(jié)果，在工作面推進(jìn)到層間距7～8m時(shí)，來壓強(qiáng)度較大，支架上方有不斷的被壓縮的響聲，煤壁片幫量增大，工作面中部最大片幫量達(dá)到0.8m。來壓持續(xù)3刀后結(jié)束，但支架的壓力仍在7535kN以上。與層間距較大時(shí)，來壓過后支架壓力主要在6329~7535kN之間的現(xiàn)象相比，非來壓時(shí)的支架工作阻力增大。在來壓時(shí)，活柱在10～15分鐘內(nèi)下縮達(dá)20mm，支架阻力由初

9、撐力很快上升到11302kN左右，監(jiān)測過程中，最大下縮量達(dá)64mm。非來壓時(shí)，立柱下縮量不大，一般仍在10～20mm之內(nèi)，與層間距較大時(shí)沒有太大區(qū)別。80號支架0200040006000800010000120007200:007208:0072016:007210:007218:0072116:007220:007228:0072216:007230:007238:0072316:007240:007248:0072416:00725

10、0:007258:0072516:007260:007268:0072616:007270:007278:0072716:007280:007288:0072816:007290:007298:0072916:007300:007308:0073016:007310:007318:0073116:00810:00日期d工作阻力kN推進(jìn)距：2383.22386.42393.02393.02394.62399.92406.62408.424

11、10.12415.72419.12423.12430.32430.92438.12444.52447.72453.52459.12460.92460.92468.52471.12475.32478.52479.32484.72491.32492.52500.92502.52502.52506.52512.52515.72520.380號支架020004000600080001000012000810:00818:008116:00820

12、:00828:008216:00830:00838:008316:00840:00848:008416:00850:00858:008516:00860:00868:008616:00870:00878:008716:00880:00888:008816:00890:00898:008916:008100:008108:0081016:008110:008118:0081116:008120:00日期d工作阻力kN推進(jìn)距：2525.72

13、525.72525.72525.72525.72532.32538.32539.92547.92556.32560.82566.42570.32572.82578.12583.52586.82591.72597.32599.12604.82610.52612.32617.72623.92627.12629.72632.92635.380號支架120號支架0200040006000800010000120007200:007208:007

14、2016:007210:007218:0072116:007220:007228:0072216:007230:007238:0072316:007240:007248:0072416:007250:007258:0072516:007260:007268:0072616:007270:007278:0072716:007280:007288:0072816:007290:007298:0072916:007300:007308:007

15、3016:007310:007318:0073116:00810:00日期d工作阻力kN推進(jìn)距：2383.22386.42393.02393.02394.62399.92406.62408.42410.12415.72419.12423.12430.32430.92438.12444.52447.72453.52459.12460.92460.92468.52471.12475.32478.52479.32484.72491.32492

16、.52500.92502.52502.52506.52512.52515.72520.360號支架020004000600080001000012000810:00818:008116:00820:00828:008216:00830:00838:008316:00840:00848:008416:00850:00858:008516:00860:00868:008616:00870:00878:008716:00880:00888:0

17、08816:00890:00898:008916:008100:008108:0081016:008110:008118:0081116:008120:00日期d工作阻力kN推進(jìn)距：2525.72525.72525.72525.72525.72532.32538.32539.92547.92556.32560.82566.42570.32572.82578.12583.52586.82591.72597.32599.12604.8261