154307沿空留巷工作面礦壓觀測總結

2021-10-18 22:56:28 字數 3218 閱讀 8951

154307沿空留巷綜採工作面從2023年8月14日開始礦壓觀測截至11月14日已觀測308.4公尺,現將本階段礦壓觀測進行如下分析:

一、礦壓觀測儀器

1、工作面礦壓觀測儀器

工作面礦壓觀測所採用的儀器、儀表主要由kj216型頂板動態實時**監測計算機系統和電腦圓圖儀等。儀器分布在工作面上部、中部、下部三個測區,共10條測線。

2、軌道巷礦壓觀測儀器

軌道巷礦壓觀測所採用的儀器、儀表主要由單體柱壓力連續記錄儀,牆體應力計,多點位移計,,單體柱檢測儀,表面位移觀測等。

二、礦壓觀測資料分析

1、工作面礦壓觀測資料分析

截至11月14日觀測距離308.4公尺,其中觀測到一次老頂初次來壓和十六次老頂週期來壓詳見下表1,圖1-圖3。

表1 154307工作面老頂初次來壓、週期來壓統計表

從上表可以看出,老頂初次來壓步距為31.1公尺,來壓時支架平均工作阻力6780kn,支架額定工作阻力使用率為84.75%;老頂週期來壓步距最小(放炮後)為5.

7公尺,最大(沒有放炮)46.9公尺,工作面平均為17.77公尺,來壓時支架平均工作阻力在6058kn~7885kn之間,支架額定工作阻力使用率分別為75.

72%~98.56%。在觀測期間液壓支架工況良好,從觀測資料分析該液壓支架適應154307工作面的生產條件。

2、巷道礦壓觀測資料分析

⑴表面位移分析

從圖4可以看出,留巷內40公尺表面位移測點在滯後牆體距離14.3公尺時巷道頂板開始下沉,滯後牆體距離達到120公尺時巷道頂板下沉開始穩定,底板滯後牆體距離17.3公尺時開始底臌,滯後牆體距離達到120公尺時底板底臌開始穩定,煤柱側表面位移量從滯後牆體距離17.

3公尺時開始位移,滯後牆體距離達到70.3公尺以後煤柱應力開始穩定,牆體側表面位移量從滯後牆體距離22.4公尺時開始裂隙位移,滯後牆體距離達到120公尺以後牆體應力開始穩定。

從圖5可以看出,留巷內80公尺表面位移測點在滯後牆體距離25.7公尺時巷道頂板開始下沉,滯後牆體距離達到119公尺時巷道頂板下沉開始穩定,底板滯後牆體距離20.8公尺時開始底臌,滯後牆體距離達到119公尺時底板底臌開始穩定,煤柱側表面位移量從滯後牆體距離20.

8公尺時開始位移,滯後牆體距離達到70.3公尺以後煤柱應力開始穩定,牆體側表面位移量從滯後牆體距離20.8公尺時開始裂隙位移,滯後牆體距離達到119公尺以後牆體應力開始穩定。

從圖6可以看出,留巷內260公尺表面位移測點在滯後牆體距離5.3公尺時巷道頂板開始緩慢下沉,滯後距離達到8.8公尺時頂板下沉開始穩定,底板底臌滯後牆體距離2.

35公尺時開始緩慢底臌,滯後牆體距離54.1公尺時(資料收集11月22日)底板底臌、煤柱側、牆體側位移變化量仍然在繼續中,但從圖6表面位移曲線趨勢分析,底臌量、煤柱位移量、牆體位移量的影響範圍要小於40公尺、80公尺測點表面位移影響範圍。

⑵多點位移計分析

從留巷60公尺處安裝的多點位移計觀測資料分析,在滯後牆體距離3.85公尺時巷道頂板岩層深度2公尺點、3公尺點、4公尺點、5公尺點、6公尺點分別開始位移,其中位移量最大的測點為岩層深度5公尺點位移變化量為12-20mm之間, 6公尺點位移變化量為6-12.5mm之間,影響範圍滯後牆體119公尺,從119公尺往後巷道頂板基本穩定。

從留巷140公尺處安裝的多點位移計觀測資料分析,在滯後牆體距離4.4公尺時巷道頂板岩層深度3公尺點、4公尺點、5公尺點、6公尺點分別開始位移,其中位移量最大的測點為岩層深度3公尺點位移變化量為1-6mm之間, 4公尺點位移變化量為2-3mm之間,影響範圍滯後牆體111公尺,從111公尺往後巷道頂板基本穩定。

⑶單體柱工作阻力分析

從礦壓觀測資料分析,軌道巷牆體段40公尺處單體柱工作阻力在60kn~235kn之間,額定工作阻力使用率為15.9%~62.3%;牆體段80公尺處單體柱工作阻力在60kn~85kn之間,額定工作阻力使用率15.

9%~22.5%;牆體段180公尺處單體柱工作阻力在65kn~116kn之間,額定工作阻力使用率為17.2%~30.

8%,單體液壓支柱額定工作阻力利用率低的因素主要是:巷道底板鬆軟支柱鑽底嚴重,導致支撐壓力下降對頂板起不到支撐作用。

⑷錨桿受力觀測分析

從綜合測站測力錨桿監測資料分析,軌道巷錨桿承受的軸向拉力在80-100kn之間,符合錨桿支護設計要求。

⑸牆體應力分析

根據牆體段120公尺處安裝的應力計監測資料分析,老塘側牆體距頂板50cm深,距牆體幫50cm寬的範圍內牆體應力為5mpa,(0.23kn)牆體中間和巷道側牆體無應力變化。

3、巷道礦壓顯現特徵

⑴從留巷40公尺、80公尺表面位移觀測點分析,154307軌道巷礦壓顯現特徵主要反映在滯後牆體距離15m~120m範圍內出現底板底臌嚴重,底臌量最大達到415mm,頂板下沉量最大達到150mm,煤柱位移量最大達到145mm,牆體位移量最大達到260mm,而且在滯後牆體距離15m~120m範圍內表面位移量變化值劇烈上公升,主要原因是巷道底板鬆軟,支設的單體支柱鑽底嚴重導致支柱支承壓力釋放快,對巷道起不到支護作用。

⑵牆體段260公尺往外巷道的支護方式通過改進後,巷道頂板下沉量明顯小於牆體段40公尺-250公尺範圍內的下沉量,而且影響範圍滯後牆體8.8公尺後頂板成整體穩定下沉狀態,從260公尺處巷道表面位移變化曲線圖6可以看出,頂板整體穩定下沉後,底板和煤柱幫以及牆體幫逐漸增大底臌量和兩幫位移量,巷道表面位移變化值沒有出現劇烈的上公升勢態,說明支護形式改變後巷道頂板壓力得到了一定控制和穩定性作用。

⑶留巷滯後牆體段距離30公尺~60公尺範圍內,由於受老頂週期來壓和上覆岩層動壓衝擊影響,牆體側壓較大,牆體片幫嚴重,裂隙繼續向牆體延伸。

三、結論、建議

1、154307工作面老頂初次來壓步距為31.1公尺,來壓期間支架平均工作阻力為6780kn。

2、工作面老頂週期來壓步距最小5.7公尺,最大為46.9公尺,來壓期間支架平均最小工作阻力為6058kn,最大為7885kn。

3、受老頂週期來壓和上覆岩層的動壓影響留巷內滯後工作面120公尺範圍內為巷道壓力變化區域,大於120公尺之後巷道頂板開始穩定,變化較小。

4、留巷滯後牆體段30-60公尺範圍內為巷道壓力劇烈區。

5、牆體段260公尺往外巷道支護方式通過補強後,巷道變形量明顯好於260公尺往裡,而且巷道頂板壓力沒有出現劇烈的上公升趨勢。

6、建議施工隊組在巷道內支設的單體液壓支柱必須保證足夠的初撐力,確保支護效果。

圖131.1公尺13.35公尺 7.2公尺 10公尺 5.77.5公尺 11.65公尺

圖246.9公尺14.25公尺16.2公尺25.7公尺33.7公尺

圖3 8.6公尺25.3公尺18.9公尺6.75公尺32.6公尺

圖4留巷滯後工作面120公尺範圍內為巷道壓力顯現區留巷滯後工作面120公尺以後為巷道壓力穩定區

圖5 留巷滯後工作面119公尺範圍內為巷道壓力顯現區留巷滯後工作面119公尺以後為巷道壓力穩定區圖6

16060工作面沿空留巷安全技術措施

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