蒲白西固煤业公司21508采煤工作面矿压分析

王彬

【摘要】对21508炮采工作面进行了观测，实测了支架支柱下缩量、对巷道变形破坏情况，总结了21508悬移支架工作面矿压显现情况。观测表明该工作面老顶来压强度不大，悬移支架能够满足顶板压力；但是下巷超前支护段压力显现，顶板压力较大，针对目前的支护情况，提出了几点改善措施。

【关键词】悬移支架 炮采工作面 矿压分析

1前言

蒲白西固煤业公司位于白水县西固镇东文化村东，是陕西煤业化工集团蒲白矿务局控股企业，行政区划隶属于白水县西固镇管辖。该矿位于蒲白矿区煤田东部，为石炭-二叠系煤田，矿井年生产能力30万吨，开采5号煤层，属低瓦斯矿井。对于渭北煤田的中小型煤矿，考虑井下地质条件和投资等方面的因素，工作面的支护设备选择了悬移支架。悬移支架在我矿已经成功应用，根据已闭采工作面开采实践证明，二一采区工作面适用悬移支架进行顶板支护，但是由于本工作面南部为21510闭采工作面，在开采过程中，工作面下巷顶板压力增大，如果套用二一采区其他工作面的开采经验，将存在安全隐患，甚至导致事故发生，从而造成巨大的经济损失。因此对21508工作面矿压分布进行研究，才能制定保障安全高效的管理方法和技术措施。

2工作面概况

蒲白西固煤业公司21508工作面位于二一采区+665.7～666.7m高程，工作面倾向长43～96m，走向长552m，可采面积43716m2。工作面内煤层最大厚度4.08m，最小厚度1.08m，平均厚度3.64m。整个工作面地质结构简单，煤岩层总体为北东倾向，表现为北高南低，东高西低，地层倾角3o～12o。工作面小型褶曲较发育，以倾向北东的单斜构造为主。工作面支护采用ZH1600/17/25Z型悬移支架支护，采用及时移架支护方式，最大控顶距3.6m，最小控顶距2.78m。端头采用“两对四根”3.6m∏型梁配合单体液压支柱进行维护，一梁四柱。轨道巷和皮带巷超前支护均采用单体液压支护配合1.0m铰接顶梁，工作面轨道巷为梯形断面，上宽2.4m，下宽3.2m，高度2.2m，支护方式为棚式支護；皮带巷为矩形断面，净宽3.2m，净高2.6m，支护方式为锚网支护。

3工作面矿压分析

工作面于2011年6月1日正式动采，当开切眼9.6m时，18#支架到39#支架的直接顶开始垮落，垮落厚度中间厚，机头机尾较薄，这是直接顶初次冒落阶段，直接冒落步距为9.6m工作面基本顶初次来压步距为12.8m，基本顶初次来压步距不大，顶板运动不剧烈，对工作面正常生产未造成严重影响，工作面的支架受力不大。

当工作面机尾延长段基本顶跨落时，工作面70#支架至96#支架顶板压力明显逐步增大，工作面顶板运动明显，支架阻力变化明显，前后柱平均工作阻力存在较大偏载现象，支架支柱陷底明显，前柱承载远大于后柱。工作面机头段支架前后柱平均工作阻力高低相差较小，偏载现象轻微，支架支柱陷底不明显。当机尾段支架长时间存在较大偏载现象时，顶板施加在支架上的压力会导致支架由于受力不均而部件损坏，在顶板破断时的冲击载荷会造成支架损坏，同时也为工作面顶板管理留下了安全隐患。

21508工作面紧邻闭采的21510工作面，根据整体工作面活柱下缩量和顶板下沉量表明，顶板的移近量呈线性增长，这说明21510闭采工作面对21508工作面顶板运动有着很大的影响，顶板下沉量不均匀，支架承载不均。

4巷道观测分析

4.1巷道围岩变形

回风顺槽巷道围岩移近速度的平均值较低，证明机头段顶板来压强度不高。工作面顶板运动不剧烈，工作面的采动对它的扰动较小。进风顺槽巷道在机尾延长段初采初放结束后，随工作面的推进距离表明，进风顺槽表面围岩位移速度变化较大，工作面的采动和21510闭采工作面对它的扰动很大。

4.2超前支护压力

对超前支护进行观测，观测表面，在工作面来压时，超前支护阻力增加块，总体是距离工作面越近，工作超前支护阻力增加越快。上巷道矿压显现比较缓和，下巷巷道矿压显现比较明显，说明下巷超前支护阻力明显大于上巷，上巷现有巷道维护较好，下巷由于矿压较大，整体巷道维护较差，支架承受压力影响范围可达工作面前方40m。

5结语

（1）工作面支架的实际工作阻力普遍较低，在初次来压之后一般在周期来压期间支架阻力变化明显。ZH1600/17/25Z型悬移支架满足21508工作面顶板管理的需求。但是在机尾延长段初次来压后，工作面机尾段在21510顶板压力和21508顶板压力的双重作用下，工作面机尾段及机尾超前支护遇到了较大的来压，应采用单体支柱加强支护，避免由于支撑能力不够而造成灾害。

（2）顺槽观测表明，上巷巷道累计移近量较小，现有支护方式比较安全。工作面的采动对巷道的扰动较小。下巷巷道在工作面顶板压力与21510闭采工作面顶板压力的双重作用下，巷道累计移近量较大，工作面的采动对巷道的扰动较大，在现有支护方式下，应将现有的20m超前支护延长至40m，并采用单体支柱配合铰接顶梁加强支护，保证工作面的安全生产。