大采高綜采工作面礦壓顯現(xiàn)規(guī)律探究

《大采高綜采工作面礦壓顯現(xiàn)規(guī)律探究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。

1、大采高綜采工作面礦壓顯現(xiàn)規(guī)律探究　　【摘要】大采高綜采是相應條件下厚煤層綜采的主要發(fā)展方向之一。本文基于筆者多年在綜采方面的工作經驗，以大采綜高采礦壓顯現(xiàn)規(guī)律為研究對象，結合筆者在工作之余閱讀的大量相關文獻，全面分析了國內在這一領域的相關研究進展，相信對從事相關工作的同行能提供有力的理論支撐。【關鍵詞】大采高綜采；工作面礦壓；巖層運動大采高綜采是指對3.5-5.0m厚的煤層一次采全高的綜采技術，我國從1978年起，開始試驗厚煤層大采高一次采全厚開采方法，至今已得到了長足進步。在神東、邢臺、開灤、鐵法、淮南、徐州、棗莊等礦區(qū)推廣使用的效果較好。大采高綜采是相應條件下厚煤層綜采的主要發(fā)展方向之一。

2、1綜采工作面系統(tǒng)的組成綜合機械化采煤工作面完整的成套設備由以下幾個系統(tǒng)組成：（1）工作面內的采、支、運系統(tǒng)___有采煤機械、液壓支架、刮板輸送機和端頭支護設備（簡稱“三機”）；（2）運輸平巷內的運煤系統(tǒng)___有轉載機、破碎機、可伸縮膠帶輸送機；6（3）液壓系統(tǒng)___有乳化液泵、乳化液溶箱及其進、回液主管路；（4）控制指揮系統(tǒng)___有控制臺、聲光信號、擴音電話及其線路；（5）供水系統(tǒng)___有冷卻水、噴霧泵、水箱及其進出、水管路：（6）供電系統(tǒng)___有高壓供電線路及其連接器和開關、移動變電站、低（中）壓配電開關群及其分支供電線路。這六個系統(tǒng)的設備是搞好綜合機械化采煤必不可少的裝備，必要時還應配設：

3、（7）照明系統(tǒng)___有工作面及平巷的照明燈具及其線路；（8）輔助設備___有液壓安全絞車、調度絞車、電鉆、排（污）水泵等；（9）輔助運輸設備___有卡軌車或單軌吊及其附屬設備。2大采高綜采技術發(fā)展趨勢6采煤機的選型上以寧大勿小為原則。近年來，采煤機的截割速度一直在增加，目前采煤機的截割速度一般在12～15m/min，一些新研究開發(fā)出來的采煤機的截割速度達到了24～36m/n；截割功率、牽引功率更高更大，總裝機功率將超過2400kw。工作面液壓支架工作阻力更高、單架支護面積更大，設1汗段更先進，設計使用壽命要大于6000個循環(huán)。為滿足采煤機截割深度大于1000mm的要求，增加支架頂梁的長度，以維

4、護工作面頂板，防治冒頂；液壓支架的寬度有1.5m和1.75m兩種，從目前看還有加大的余地，支架中心間距可達到2000mm，可以增加大采高支架的穩(wěn)定性，以滿足增加支撐力的要求。隨著采高、工作面長度及生產能力的不斷增長，工作面輸送機鏈的直徑也不斷增大。刮板輸送機的輸送長度達到3O0m，小時運輸量可達到5OO0t，輸送機溜槽寬度、鏈條直徑、總裝機功率等都要增加，鏈條直徑達到48mm以上，總裝機功率達到320Okw，供電電壓可達到4160V。3大采高綜采工作面礦壓顯現(xiàn)規(guī)律研究現(xiàn)狀大采高綜采工作面采場頂板巖層的運動規(guī)律和采場壓力顯現(xiàn)規(guī)律有其特殊性。工作面采高大，不僅使工作面頂板活動空間與老頂懸臂梁結構的

5、彎距加大，使工作面壓力加大，而且因工作面上覆巖層冒落高度及裂隙帶高度的加大，使采場采動影響波及的范圍增大，易發(fā)生“煤壁片幫——頂板冒落——煤壁片幫”的惡性循環(huán)。頂板冒落使支架失去上部約束而產生傾倒，支架傾倒后受力狀態(tài)惡化和承載能力下降又使工作面頂板出現(xiàn)進一步冒漏。國內外采礦工作者十分重視大采高帶來的頂板巖層運動規(guī)律和采場壓力顯現(xiàn)規(guī)律的研究，由于煤礦地質條件的多樣性和復雜性，我國大采高綜采面液壓支架穩(wěn)定性等類的事故率平均高達6%～20%以上，遠比采高小于3.5m6的綜采面嚴重。大采高綜采面礦壓規(guī)律特殊性問題己成為生產實踐中迫切需要研究解決的采礦問題。國外由于受客觀條件的限制，適合大采高綜采的厚煤

6、層不多，而厚煤層賦存較多的美國、澳大利亞等大多采用房柱式采煤法，就目前而言，我國在大采高綜采工作面與巷道圍巖控制技術方面進行了一定的探索，但由于大采高綜采實踐時間短，各研究單位所觀測到的礦壓數(shù)據(jù)和研究結果，大多只適用于局部相似條件的范圍，而對其它類似條的地區(qū)僅有一定的參考價值，因此，進行大采高綜采工作面礦壓顯現(xiàn)特征及控制研究，掌握頂板活動規(guī)律及壓力顯現(xiàn)規(guī)律具有現(xiàn)實指導意義。4大采高采場頂板巖層運動規(guī)律研究采場中一切礦壓顯現(xiàn)的根源是采動引起的上覆巖層的運動。因此，研究大采高采場頂板巖層的運動規(guī)律有助于深入了解大采高礦壓顯現(xiàn)特征?；凇捌鲶w梁”理論的頂板巖層運動規(guī)律，以錢鳴高院士所提出的“砌體梁”

7、理論為基礎，研究了大采高采場上覆巖層的結構形態(tài)和活動規(guī)律以及頂板下沉量的影響因素。其主要結論如下：（1）大采高綜采直接頂運動一般是自下而上逐層垮落直至充滿采空區(qū)。直接頂?shù)暮穸纫话銥椴筛叩?.0～2.5倍。（2）由于煤壁支承的作用，巖塊劇烈回轉滯后于工作面煤壁，巖塊完成回轉的時間為該巖塊斷裂后到其下的直接頂全部垮落為止。在此期間該巖塊回轉的多少主要與直接頂?shù)膸r性、工作面煤壁的穩(wěn)定性及支架的支護阻力有