矿业工程师职称论文发表省级期刊推荐

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　　摘要：本文根据煤矿悬移支架中回采工作面的顶板分类情况，对影响回采工作面矿压规律的因素进行了详细分析，指出了煤矿悬移支架技术应用中的回采工作面矿压规律，对悬移支架技术在回采工作面实践中的应用有一定的积极作用。

　　关键词：悬移支架,回采工作面,矿压规律

　　随着采煤技术的不断进步，目前的回采工作面中主要采用的是型号为ZH2000／15／35Z的整体型悬移支架。为了增加整体悬移支架的适应性和稳定性，一般要对悬移支架的应用进行技术评估，确保安全作业，安全生产。本文特对煤矿悬移支架回采工作面中的矿压规律进行了初步探讨。

　　一、悬移支架应用中的回采工作面顶板分类

　　悬移支架应用中在回采工作面中的主要任务就是有效地控制围岩的变形，防止围岩遭到破坏，为回采工作创造有利的工作环境和一定的工作空间。在回采工作面支护工作中主要是对顶板岩层的控制，因此顶板管理成为了控制矿压规律的一项重要措施。根据煤层的相对位置以及顶板岩层的特性，可以将顶板主要分为这样三类。

　　其一，是伪顶。伪顶主要是指直接位于直接顶和煤层之间，并且很容易垮落的较薄岩层。一般来讲，伪顶主要是由炭质页岩等软性岩石构成，厚度一般在300m到500m之间。这类伪顶的特点在于很难能够保留在工作面的空间上方。

　　其二，直接顶。直接顶是指在伪顶或者煤层之上的一层或者几层性质较为相近的岩层。这类岩层通常是由泥质或者砂质的页岩构成，其特点在于容易垮落。

　　其三，是老顶。老顶是指位于直接顶或者煤层之上的坚硬并且有一定厚度的岩层。这种老顶一般是由砂砾岩、石灰岩、砂岩等坚硬的岩层组成。其特点在于经常在采空区上方维持一块很大悬露面积，并不会随直接顶一块掉落。

　　二、工作面及其矿压规律观测方案的制定

　　本文研究的工作面以郑煤集团老君堂煤矿21111工作面为例，该工作面主采二1煤层，煤层的倾斜角度为10°，煤层的厚度在2.8m到3.4m之间。其底板是由粉砂岩构成，厚度为1.95m。从整体上看，采煤工作面的倾向长为85m，走向长为600m，采煤区域的巷道高为2.1m，宽为2.5m，主要采用的支护技术是悬疑支架支护技术。根据此工作面的实际情况，本文对其工作面的矿压观测及研究制定了如下的观测方案。

　　此次工作面矿压规律观测的内容主要涉及这样几个方面：巷道的收敛情况；顶板的下沉速度和下沉量；巷道支护支架以及锚杆的工作载荷量；液压支架的载荷情况。

　　具体的矿压观测项目为：用KY—82型顶板位移动态仪观测工作面顶底板的收敛情况；以JSS30A型数显矿用收敛计来观测巷道两帮的移近量；以HC—45型压力盒来测试巷道的单体支柱阻力；以YTL—130型圆图自记仪来观测支架的载荷量及其变化情况；以CM一12型测力锚杆来测试动压对悬移支架和锚杆支护的影响。以MCJ一10型锚杆测力计来监测巷道中支护支架和锚杆工作载荷。

　　三、回采工作面矿山压力规律的主要体现

　　在回采工作面矿压的规律体现方面，主要存在如下三类问题。

　　其一，是顶板的下沉。这主要是指煤壁与采空区边缘裸露的顶底板之间的相对位移。一般情况是工作面空间上面的顶板在其自身重量及上覆的岩层重力的共同作用下，造成的顶板的弯曲变形、下沉、以及底板的鼓起现象。

　　其二，是支护的稳定性造成的矿压变化问题。由于支架的不稳定性，或者支护技术应用的不到位会造成顶板的裂痕，使得顶板岩层中出现离层脱落的现象。同时，由于局部冒顶等因素的影响。断块部分的煤层会倾斜并且移动，从而造成很大的推力，在推力的作用下不仅会导致支架失去平衡还会使得整个支柱受到影响，造成整个工作面倾斜，改变矿压的规律，造成生产的不安全问题。

　　其三，顶板的下沉速度问题和支柱的载荷问题。顶板的下沉速度是指在一定的单位时间内由矿压规律变化所产生的下沉距离。支柱的载荷问题是指活柱下缩、柱帽变形、顶板破碎、工作面切顶、支柱折损、局部冒顶、支柱钻顶、支柱插入底板等一系列由矿压规律变化引起的问题。

　　四、煤矿悬移支架回采工作面矿压规律实践案例分析

　　观测结果表明，通常情况下的工作面老顶的周期矿压规律都较为明显。

　　规律一：在2200的工作面周期矿压规律中，压步距最大16.8m，最小9.6m，平均的周期性压步距离则为12.0m，平均的动压系数为1.96。

　　规律二：当周期压力明显增大的时候，工作面支护支架的载荷量增加。

　　规律三：回采工作面的支柱平均载荷为15.6MPa。当支柱的实际支撑能力偏低的时候，支护支架的支撑力需要进行适当调整才能保证彼此平衡。

　　规律四：当超前支护的单体支护读书偏低的时候就意味着初支撑力的偏低，很有可能导致单体支柱的支撑失效，导致矿压变化，影响安全生产。

　　规律五：当工作面的顶板来压时，锚杆轴向应力增大，超过原用锚杆的极限。实践证明。

　　五、结语

　　根据采煤工作的实际情况分析，影响回采工作面矿压规律的主要因素主要在于以下几个方面。

　　其一，是采高以及控顶距。实践证明，采高越小，顶板的下沉量就会越小，支架支撑的压力和载荷量也会随着变小。同理，采高越大，顶板的下沉速度就会越快，支架支撑的压力和载荷量也就会越大。

　　其二，是工作面的推进速度因素。实践证明，加快工作面的推进速度会缩小每个循环工作的时间间隔。因此，一定情况下，加快工作面的进度能够减少顶板的下沉量，改善工作面的工作状态。