淺埋煤層開采巖層控制

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1、淺埋煤層開采巖層控制10第一節(jié)淺部煤層長壁工作面上覆巖層活動特點(diǎn)第二節(jié)　淺埋煤層長壁開采頂板砌體梁結(jié)構(gòu)及其穩(wěn)定性第三節(jié)　淺埋煤層采場支護(hù)第四節(jié)　近距沖積層采場礦山壓力規(guī)律神府、東勝煤田探明儲量2236億t，占全國探明儲量的1/3，是世界七大煤田之一，神東礦區(qū)開采區(qū)域大部分集中于埋深在100～150m以內(nèi)的淺部，煤層的典型賦存特點(diǎn)是埋深淺、基巖頂板較薄、表土覆蓋層較厚。第一節(jié)淺部煤層長壁工作面上覆巖層活動特點(diǎn)通常將具有淺埋深、基巖薄、上覆厚松散層賦存特征的煤層稱為淺埋煤層。煤層埋藏淺并不一定礦壓小，淺埋煤層長壁工作面普遍出現(xiàn)臺階下沉現(xiàn)象，支架壓毀，礦

2、壓顯現(xiàn)劇烈。C202工作面是大柳塔煤礦的試采工作面，開采2—2煤層，厚3.8m，傾角約3°，埋深平均65m。煤層直接頂厚一般3m左右，為粉砂巖、砂質(zhì)泥巖。老頂厚17.3m，為砂巖和砂質(zhì)泥巖。開采區(qū)上方燒變巖厚20m左右，其上為毛烏素沙漠風(fēng)積沙覆蓋層。工作面長102m，采高2.2m，爆破落煤，日進(jìn)1循環(huán)，循環(huán)進(jìn)尺1.2m。采用HZWA摩擦支柱配合HDJA—1200鉸接頂梁支護(hù)，見四回一，全部垮落法管理頂板。一、工作面礦壓顯現(xiàn)特征與規(guī)律普采工作面開采技術(shù)條件1、來壓步距不大。老頂初次來壓步距為24m，周期來壓步距平均8m。2、來壓明顯，動載明顯，“三量

3、”的增值倍數(shù)大，平均為2.6～3.8。3、來壓的主要特征是頂板沿煤壁產(chǎn)生切落，出現(xiàn)臺階下沉。下沉量為350～600mm，最大一次沿工作面中下部范圍長達(dá)70m，說明老頂巖塊難以形成穩(wěn)定的鉸接結(jié)構(gòu)。普采工作面礦壓顯現(xiàn)特征1203面開采1-2煤層，地質(zhì)構(gòu)造簡單。煤層平均傾角3°,平均厚6m，埋深50～65m。覆巖上部為15～30m風(fēng)積沙松散層，其下為約3m風(fēng)化基巖。頂板基巖厚15～40m。直接頂為粉砂巖、泥巖互層，裂隙發(fā)育。老頂主要為砂巖，巖層完整。工作面長150m，采高4m，循環(huán)進(jìn)尺0.8m，日進(jìn)2.4m。頂板支護(hù)采用YZ3500—23/45掩護(hù)式液

4、壓支架，支架初撐力2700kN/架，工作阻力3500kN/架。綜采工作面開采技術(shù)條件1、初次來壓步距27m。主要特征是工作面中部約91m范圍頂板沿煤壁切落，形成臺階下沉。來壓猛烈，部分支架損壞。2、周期來壓步距9.4～15.0m，平均12m。來壓歷時較短，支架平時工作阻力不大，只有來壓時才超過額定值，動載明顯。3、頂板破斷直接波及地表。初次來壓時在對應(yīng)煤壁的地表出現(xiàn)了高差約20cm的地塹，表明貫通地表。工周期來壓時發(fā)生了類似破斷，工作面臺階下沉是頂板基巖沿全厚切落的結(jié)果。4、根據(jù)地表巖移觀測，基巖頂板破斷失穩(wěn)表現(xiàn)出單組關(guān)鍵層結(jié)構(gòu)特征，工作面覆巖

5、將不存在“三帶”，基本上為冒落帶和裂隙帶“兩帶”。綜采工作面礦壓顯現(xiàn)特征1203工作面第一個周期來壓地表下沉剖面工作面上覆巖層整體切落與臺階下沉20604面正常推進(jìn)速度為22循環(huán)/d（17.6m/d），最快推進(jìn)速度34循環(huán)/d（29m/d），日產(chǎn)煤3.7萬t。工作面埋深80～110m，地表起伏不大，煤層平緩，傾角0.5°～2.6°，斷層很少。開采2-2煤層，煤厚平均4.5m，f=1～3。煤層頂板基巖厚度較大，約42.6m，f=2～7（平均4.0）。基巖風(fēng)化層平均厚5.4m，沙礫層、亞粘土層和沙土層平均厚度56m。工作面長220m，采高4.3m，循環(huán)

6、進(jìn)尺0.8m。支架初撐力4098kN/架，工作阻力6708kN/架?？焖偻七M(jìn)工作面的礦壓特征在基巖變厚，推進(jìn)速度加大的條件下，工作面初次來壓步距增大為54.2m，來壓動載系數(shù)2.14。工作面周期來壓步距平均14.6m，動載系數(shù)為1.58。來壓期間，中部支架一般都達(dá)到額定支護(hù)阻力，體現(xiàn)了明顯的板破斷特征。出現(xiàn)頂板沿煤壁切頂現(xiàn)象，但臺階下沉一般在100mm以內(nèi)，對工作面不構(gòu)成明顯威脅。工作面來壓規(guī)律當(dāng)工作面推進(jìn)速度小于15循環(huán)/d時，初撐力平均為額定值的84%；工作阻力為額定值的81%。當(dāng)推進(jìn)速度快時，工作面壓力減輕，工作阻力為額定值的69%。周期來

7、壓步距存在大小周期，小周期12m，大周期20m。工作面快速推進(jìn)時表現(xiàn)為大周期，工作面臺階下沉減緩。20604面基巖比較厚，但平均28m厚的砂巖老頂夾有1~2煤線。因此分為下組16m厚和上組12m厚的2組關(guān)鍵層，雙關(guān)鍵層的疊合運(yùn)動，是構(gòu)成工作面大小周期來壓現(xiàn)象的根本原因。推進(jìn)速度和基石厚度對來壓的影響1、頂板基巖沿全厚切落，基巖破斷角較大，破斷直接波及地表。來壓期間有明顯的“頂板臺階下沉”和動載現(xiàn)象。工作面覆巖基本上分冒落帶和裂隙帶“兩帶”。2、淺埋煤層工作面頂板一般為單一主關(guān)鍵層類型，老頂巖塊不易形成穩(wěn)定的砌體梁結(jié)構(gòu)?；鶐r厚度比較大時，會出現(xiàn)兩個關(guān)

8、鍵層組，形成大小周期來壓現(xiàn)象，其礦壓顯現(xiàn)特征介于淺埋煤層采場和普通采場之間。二、淺埋煤層上覆巖層運(yùn)動特征3、基巖與載荷層厚