刘桥一矿_465综采面矿压规律与支架适应性研究
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耿村煤矿综放工作面矿压观测及支架适应性分析摘要:通过对耿村煤矿2-3煤层13180综放工作面开采过程中的顶板压力观测,掌握了该工作面的周期来压步距及来压强度。
对支架主要参数进行计算,并根据实测矿压数据分析液压支架的适应性,探讨了其应用效果,为同类工作面支架选型提供了技术保证。
关键字:综放工作面;矿压显现;适应性0 引言综采放顶煤工艺在厚煤层开采中已得到了广泛的应用。
国内外专家学者关于对综放开采过程中,顶煤的破断规律,煤岩体运移规律、工作面支承压力分布等问题的研究也取得了一定的成果。
通过大量的现场观测及室内试验发现,综放工作面煤层开采厚度越大,支承压力峰值位置离工作面越远,支承压力影响也越大[1]。
工作面的支承压力分布区域比较广泛,其峰值区域大约位于工作面煤墙侧7m左右范围内[2-3]。
本文以耿村煤矿2~3厚煤层13180工作面为研究背景,研究工作面矿压显现规律,综合评价其支架的适应性与工作状态,为工作面支架选型提供依据,对同等条件下综放工作面开采,提高煤炭回收率都具有指导意义。
1 综采工作面地质开采条件13180综放工作面位于耿村煤矿东三采区(2-3)煤轨道下山西翼,北侧为已回采的13160工作面(二者相隔一个8m宽的煤柱),西部与南部为未开采的2-3煤实体。
平均采深约580m。
走向长度870m,倾斜长191m,煤层倾角10°~13.5°。
采煤方法为综放,一次采全高,割煤高度 2.8m,垮落法管理顶板。
工作面采用液压支架支护,额定初撑力30 Mpa,额定工作阻力38.9 MPa,支护强度 1.14 MPa,支架数量130架。
该工作面地质构造简单,煤层整体呈一向南东倾斜的单斜构造,煤层直接顶板为灰黑色、黑色泥岩,煤层以上140m赋存350m厚砾岩层。
煤层直接底为煤矸互层,老底为浅灰色细砂岩、浅灰色含砾砂岩及青灰色中粒砂岩。
2 在线监测系统耿村煤矿采用矿用KJ653型工作阻力监测系统设备来对13180综采工作面支架工作阻力进行在线监测,下位压力的监测分站均有无线数据传输分站控制巡测,监测数据由数据传输分站以有线的形式传输至上为监测站。
关心下一代先进集体事迹材料关工委熠熠生辉下一代欣欣向荣——刘桥一矿关心下一代先进集体事迹材料近年来,刘桥一矿关工委在矿重视支持和有关部门的密切配合下,始终把关心下一代工作放在首位来抓,以扎实的工作作风,富有创新的工作措施切实抓好关心下一代工作,充分发挥了关工委在矿区的职能作用。
组织健全确保工作顺利开展多年来,刘桥一矿关工委高度重视关心下一代工作,清醒认识到关心下一代工作必须要做到机构健全、制度完善、人员落实。
多次召开座谈会议研究部署关心下一代工作,同时经矿领导研究决定建立充实了关心下一代工作委员会成员,矿党政主要领导担任名誉主任、常务副主任由退休老干部郁光奎担任、双退支部书记栗志田、主任李洪军、退休老干部沙吉祥、张天乐和杜长利共同担任副主任,同时吸纳了政工部门负责人和退休老干部等11人为关工委委员,形成了从上到下,层层有组织、层层有人抓的局面,确保了工作的有效开展。
并在财力十分困难的情况下,解决了关工委开展各项活动所需经费,落实了办公地点,办公地点下设在双退办,做到了人员、经费、场地“三落实”,为做好关心下一代工作提供了可靠的保证。
同时为使关心下一代工作有序运行,每年年初都定期召开关心下一代工作座谈会,对去年的工作进行总结和对今年的工作进行安排部署。
实际行动谱写动人乐章刘桥一矿关工委在工作中始终坚持“关爱下一代、重视下一代”的工作理念,把工作转化为实际行动,结合自身优势,不断加大创新形式,充分发动周边员工,扩大队伍,让更多的人员加入到这个行列中来,组织和大力支持做好资助、关爱和培养下一代工作。
一、默默奉献,从经济上资助下一代二、拳拳在念,从生活上关心下一代目前大多数少年儿童都处在读书的黄金时期,但是也有相当一部分学生交不起学杂费用,处于辍学状态。
为了帮助贫困家庭儿童解决学费问题,切实体现从生活上关心下一代,刘桥一矿关工委成员以直接资助和发动社会力量共同资助等方式,在每年的六一儿童节、五四青年节、国庆节和大学生录取等节日活动中开展“献爱心助学”活动,亲自到会到场将慰问金、慰问品、奖金以及奖品发放给贫困青少年,以此来帮助他们解决学费的问题,同时鼓励他们好好学习。
关于大倾角综放工作面液压支架的选型杨显彪【摘要】在大倾角煤层的开采过程中,工作面液压支架选择的合理与否直接关系着矿井能否安全高效生产,合理确定液压支架的工作阻力是工作面围岩控制的关键.文章以孟家窑煤矿5号煤层开采为例,合理选择了大倾角综放工作面支架-围岩系统结构模型,通过计算确定工作面液压支架的支护强度和工作阻力,为大倾角综放工作面液压支架的选型提供参考.【期刊名称】《煤》【年(卷),期】2019(028)009【总页数】3页(P25-26,31)【关键词】大倾角;放顶煤工作面;液压支架【作者】杨显彪【作者单位】晋能集团新村煤业有限公司,山西长治 046308【正文语种】中文【中图分类】TD355.4随着煤矿开采技术的不断发展和机械化水平的提高,适用于大倾角煤层的采煤方法和机械设备也越来越完善,并在生产实践中取得了良好的经济效益。
在大倾角煤层的开采过程中,工作面液压支架经常发生倾倒失稳等现象。
为保证矿井安全高效生产,对工作面机械设备进行合理选型至关重要。
本文以孟家窑煤矿5号煤层开采为例,在综合分析综放工作面支架-围岩相互作用关系的基础上,计算确定工作面液压支架的支护高度和工作阻力[1-3]。
1 矿井概况孟家窑煤矿位于宁武县城西,矿井设计生产能力为120万t/a;井田范围内5号煤层平均角度为25°以上,局部地区达30°以上;煤层厚度为8.44~16.82 m,平均13.74 m;顶板多为细—中粒砂岩,底板多为砂质泥岩、泥岩和细粒砂岩;属坚硬顶板条件下的倾斜—缓倾斜煤层。
矿井采用综采放顶煤采煤方法开采5号煤层,割煤高度为3.50 m,放煤高度为10.24 m。
2 支架—围岩相互作用关系[4]在大倾角综放工作面的支护系统中,支架与围岩共同构成了“基本顶—直接顶—支架—底板”力学体系,支架—围岩间相互作用;在支架—围岩的关系中,围岩的运动破坏是绝对的,而支架起到承载和相对阻止这种变形破坏的作用,进而满足工作面安全生产。
大倾角煤层综采工作面安全回采技术实践摘要:该文以刘桥一矿煤矿II466综采面为例,从顶底板的稳定性控制和支架结构参数设置两方面入手,对大倾角综采工作面关键回采技术进行了研究。
关键词:大倾角煤层;综采;支护系统;稳定性控制引言大倾角煤层是指埋藏倾角大于35°的煤层。
近年来快速发展的高产高效技术,使大部分矿区浅部开采条件好的煤层储量将在较短的时限内枯竭,促使大倾角煤层的开采问题进入了人们的视野,并引起高度重视,如兖州矿区、淮南和淮北矿区等,要保持这些矿区高产高效和可持续发展就必须解决大倾角煤层的开采问题。
一、刘桥一矿工作面概况及开采技术特点工作面位于陈集向斜东翼,刘桥向斜穿过工作面内,煤层形态受陈集向斜和刘桥向斜的控制,总体呈单斜形态。
本工作面采用走向长壁后退式综合机械化采煤,全部垮落法管理顶板。
采用MGTY400/930-3.3D采煤机螺旋滚筒截割落煤,滚筒截深0.8 m,采煤机螺旋滚筒配合SGZ800/800刮板运输机铲煤板装煤,采用ZY6000/18.5/38(中部)、ZYG6000/18.5/38(端头)、ZT2×3200/18/35(风巷)自移液压支架支护顶板。
工作面支架允许最大采高3.8m,最小采高2.05m,平均3.4m,循环进度0.6m。
本面采用双滚筒采煤机双向割煤,往返一次进两刀。
在大倾角煤层中实施综采,具有如下开采技术特点如下:(1) 由于工作面倾角较大,顶板破断垮落岩块将沿底板向工作面下部采空区滑、滚,走向长壁开采时在工作面倾斜方向形成不均匀充填特征,从而导致工作面不同区域矿压显现不同;(2) 在大倾角煤层中实施综采,存在“支架 -围岩” 系统的不稳定性,特别是会出现大倾角形成的大变形,倾斜方向的动荷载,采场设备的下滑倾倒等问题;(3) 随着煤层倾角的逐渐增大,围岩对支护系统的稳定性要求变得更加明显,所以在整个支护系统的布置上,既要考虑其支护阻力的大小,更要注意其整体稳定性控制。
厚硬顶板综采工作面矿山压力显现特征发表时间:2009-11-25T09:58:27.140Z 来源:《中小企业管理与科技》2009年7月上旬刊供稿作者:沈思劲张坤军[导读] 由于厚硬顶板采场的矿压显现比较剧烈,顶板悬露面积大,顶板垮落时容易产生冲击气流和推垮型事故沈思劲张坤军(淮北市皖北煤电集团公司刘桥一矿)摘要:由于厚硬顶板采场的矿压显现比较剧烈,顶板悬露面积大,顶板垮落时容易产生冲击气流和推垮型事故,因此掌握厚硬顶板采场矿山压力基本规律,针对性的有效控制,是采场安全生产、消除重大顶板事故的关键。
本文通过现场实测液压支架阻力、顶板垮落特征来确定工作面矿压显现基本规律,对工作面的顺利回采提供帮助。
关键词:坚硬顶板矿山压力显现支架适应性1 工作面的地质构造特征1117(1)工作面由一宽缓的背斜和向斜组成,其轴部近似东西方向,根据掘进资料,工作面小断层和层滑特别发育,整个工作面掘进过程中共揭露正断层34条,逆断层3条,这些小断层不仅破坏煤层的连续性,而且使工作面出现煤层变薄区。
工作面走向长2613m,倾斜长240m。
煤层倾角3°~10°,平均5°,煤层赋存总体比较稳定,煤厚0.3~3.4m,平均2.47m,受构造影响地段,煤层厚度变化较大。
地面标高为+23.1m~+24.03m,工作面标高为-801.9m~-686.02m。
井下位于北一采区中部,北为F87采区边界断层,南到工业广场保护煤柱。
顶底板岩层特征为:伪顶为黑色较破碎泥岩,一般厚度为0.3m;直接顶为灰色粗粉砂岩,一般厚度为3.2m;老顶为灰色中砂岩,厚层状,细中粒结构,钙质胶结,层面含暗色矿物,具平行层理和交错层理,厚度为18.56m;直接底为灰色泥岩,泥质胶结,含植物化石,夹1~2层薄煤层;厚度12.11m。
2 开采技术条件工作面开采采用全部垮落法管理顶板,工作面支护采用ZY8800/18/38型掩护式支架,工作阻力8800kN,初撑力6443kN。
2007年第3期能源技术与管理刘桥一矿Ⅱ465综采面矿压规律与支架适应性研究刘汉喜,蔡东(皖北煤电集团公司,安徽宿州234011)[摘要]采用矿山压力连续记录仪,连续记录液压支架的初撑力和工作阻力,分析了该综采面液压支架支护阻力随推进距的变化规律,工作面沿倾斜方向上的压力分布特征。
研究结果表明:该综采面具有明显的分段来压和周期来压特征,在工作面倾斜方向中部压力高于两端部压力。
工作面液压支架支护参数合理,具有良好的适应性。
[关键词]矿压规律;分段来压;支架适应性[中图分类号]TD355[文献标识码]B[文章编号]1672"9943(2007)03"0030"020引言综合机械化采煤是煤矿实现安全高效开采的主要技术途径。
刘桥一矿投产以来,主要采用炮采和普通机械化开采工艺,工作面单产和功效低,顶板冒顶事故也时有发生。
为了实现矿井的安全高效开采,经研究决定在四煤层的Ⅱ465工作面首次试验采用综合机械化采煤工艺。
为了掌握刘桥一矿四煤层综采工作面矿压规律,分析评价支架的适应性,有必要在首个综采面Ⅱ465工作面开展矿压与支架适应性的研究工作。
同时,这对实现刘桥一矿其他后续综采工作面安全高效开采具有重要的意义。
1工作面概况Ⅱ465工作面是刘桥一矿首个综采面,位于Ⅱ46下山采区上部。
开切眼靠近陈集断层,上接Ⅱ463工作面,下邻Ⅱ467工作面,以上两面均未布置。
工作面平均走向长683m,倾斜宽175m,地质储量为34.3万t,可采储量为32.6万t。
范围由机巷、斜机巷、风巷、切眼、Ⅱ46运输上山圈定。
机巷标高为:-414~-527m,风巷标高为:-415~-518m,切眼标高为-414~-415m。
工作面整体位于陈集向斜西翼,煤层标高由切眼至向斜轴部(机巷口)逐渐降低,工作面整体呈单斜构造。
煤层倾角3°~22°,平均倾角9°,工作面煤层厚度在0.3~2.90m之间,平均厚度1.94m,煤层顶底板地质特征如表1所示。
该工作面走向长壁后退式开采,综采工艺全部垮落法管理顶板。
割煤、装煤采用MG250/601-QWD型交流电牵引采煤机;用SGZ764/630运输机完成运煤工作;ZY5000/13/28型掩护式支架管理顶板。
2工作面矿压观测分析[1,2]2.1工作面矿压观测方案为准确掌握回采工作面老顶初次来压、周期来压显现、步距和强度,分析回采空间支架与围岩相互作用关系,为合理选择采煤参数,支护方式和顶板管理方法提出要求和提供依据,本次矿压观测主要包括以下内容:①沿工作面自上而下布置三个测区,即上部测区(2#、15#、36#),中部测区(55#、65#、66#)和下部测区(95#、105#、114#),如图1所示。
采用直读式压力表和数码连续记录压力计,从开切眼开始连续监测支架载荷和顶板压力,整体研究Ⅱ465综采面采场矿压显现规律和支架工况。
同时观测每个测区处煤壁的片帮、端面的冒顶情况,掌握工作面不同部位及整个工作面的矿压显现情况。
②支架适应性分析。
通过实测数据的分析以及宏观观测的内容,综合分析支架的工作状态、支架的支护效果、支架对顶板的适应性等内容。
表1煤层顶底板特征顶底板名称岩石名称厚度/m岩性特征基本顶细砂岩12.83浅灰色,主要成分为石英、长石,分选性好,硅~泥质胶接,高角度垂直裂隙发育。
直接顶泥岩5.0块状,富含植化,裂隙发育,局部较软。
直接底泥岩5.5灰色,上部含少量植化碎片,下部粉砂质含量高,具水平层理。
老底粉砂岩中细砂岩4.048.97厚层状,局部与细砂岩互成层状,层面上含炭质及云母片。
浅灰色,坚硬致密,泥钙质胶接,成分为石英、长石,具水平层理。
302007年第3期刘汉喜等刘桥一矿Ⅱ465综采面矿压规律与支架适应性研究图1综采面测区布置示意图2.2工作面各测区来压规律分析Ⅱ465综采面矿压监测时间:自2006年11月30日工作面初始推进至2006年12月25日。
监测期间工作面完成110个采煤循环,共推进71.8m(包括6.2m的切眼)。
采用矿山压力连续记录仪,连续记录液压支架的初撑力和工作阻力,分析总结了该综采面液压支架支护阻力随推进距的变化规律,如表2 ̄4所示。
表2工作面上部老顶来压规律序号来压步距/m影响范围/m支护阻力/kN动载系数来压期间pm来压期间Pt非来压期间pm非来压期间PtKmKtK均初次来压393.650003694357129551.41.251.3周期来压1162.450003448381728321.31.221.26周期来压2154.250503608378631051.31.161.23周期来压平均值15.53.350253528380129631.31.191.25表3工作面中部老顶来压规律序号来压步距/m影响范围/m支护阻力/kN动载系数来压期间pm来压期间Pt非来压期间pm非来压期间PtKmKtK均初次来压34.14.350003820394030561.271.251.26周期来压1173.450003705384029851.31.241.27周期来压2163.049003953388532541.261.211.24周期来压平均值16.53.249503829386331201.281.231.25表4工作面下部老顶来压规律序号来压步距/m影响范围/m支护阻力/kN动载系数来压期间pm来压期间Pt非来压期间pm非来压期间PtKmKtK均初次来压273.145002463320116001.41.541.47周期来压1152.434482256297817231.161.31.23周期来压2193.638172413274019101.391.261.33周期来压平均值173.036332335285918161.281.281.28综合分析工作面上部、中部、下部三个测区的来压规律,可以发现:(1)工作面上部(1~45号支架)的初次来压步距为38.5~40m,平均39m。
初次来压期间,循环末阻力5000kN,是额定工作阻力的100%,动载系数为1.4,安全阀已开启;时间加权阻力平均3694kN,是额定工作阻力的74%,动载系数为1.25。
初次来压影响范围是2.7~4.3m,相当于4~7个采煤循环;(2)中部(46~85号支架)初次来压步距在32~36.2m,平均34.1m。
初次来压期间,循环末阻力5000kN,是额定工作阻力的100%,动载系数1.27,安全阀已开启;时间加权阻力平均3820kN,是额定工作阻力的76.4%,动载系数1.25。
中部初次来压影响范围是3.4~4.7m,相当于6~8个采煤循环。
(3)下部(86~117号支架)的初次来压步距为26~28m,平均27m。
初次来压期间循环末阻力平均4500kN,是额定工作阻力的90%,动载系数1.4;时间加权阻力平均2463kN,是额定工作阻力的49%。
下部初次来压影响范围是1.5~3.2m,相当于2~5个采煤循环。
但是,由于空顶原因,下部支架的工作阻力一直偏小,周期来压不明显,支架的压力多为10MPa左右。
对比综采面上、中、下测区来压情况,发现工作面下部(靠近风巷一侧)先来压,然后是中部,最后是上部(机巷一侧)。
造成工作面初次来压不同步的主要原因为:Ⅱ465综采面投(下转第50页)312007年第3期(上接第31页)产前,里段的三角煤已采空,而仅在切眼处留5m的保护煤柱。
此时,里段老顶为悬空的梯形板,按照板的断裂理论,此时靠近风巷侧顶板跨距最大,机巷一侧顶板跨距最小,因此风巷侧会首先破断而提前来压。
2.3工作面倾斜方向的压力分布受煤层倾角、开采边界条件、回采工艺、煤岩赋存条件及支护质量等因素的影响,工作面面长方向顶板的压力可能会有所不同。
周期来压前后,工作面倾斜方向上的压力分布如图2所示。
图2周期来压期间与非来压期间支架的加权阻力分布由图2可见,顶板压力沿工作面倾斜方向呈现上部(2#、15#)、中部(55#、65#)、下部(95#、105#)三个阶段。
工作面中部的阻力大于上部,下部(风巷一侧)的阻力最小,这与矿压宏观显现相吻合。
究其根本原因,是因为下部煤层厚度大,煤层倾角大,支架易栽头,不能起到有效的支撑作用,致使空顶严重。
现场观测期间,已采取措施加强该范围内的支护,确保整个面的正常生产。
3结论(1)Ⅱ465综采面老顶初次来压步距36m。
周期来压步距平均15~16m。
工作面初次来压不同步。
机巷一侧来压步距为39m,工作面中部来压步距为34m,而风巷一侧来压步距为27m。
(2)造成工作面初次来压不同步的主要原因为:Ⅱ465综采面投产前,里段的三角煤已采空,而仅在切眼处留5m的保护煤柱。
此时,里段的老顶为悬空的梯形板,按照板的断裂理论,此时靠近风巷侧的顶板跨距最大,机巷一侧顶板的跨距最小,因此风巷侧会首先破断而提前来压。
(3)初次、周期来压较强烈。
工作面上、中、下部观测支架的动载系数多为1.2~1.4。
来压期间,支架的读数保持在32~40MPa之间。
5~7个采煤循环受到来压的影响。
[参考文献][1]耿献文.矿山压力测控技术[M].徐州:中国矿业大学出版社,2002.[2]钱鸣高,石平五.矿山压力与岩层控制[M].徐州:中国矿业大学出版社,2003.[作者简介]刘汉喜(1956-),高级工程师,现任皖北煤电集团公司副总工程师。
[收稿日期:2007-03-10]能源技术与管理度的情况下,可采用两种方法代替恒温点做校正曲线。
一种是利用变温点的深度与温度来代替恒温点的深度与温度;另一种方法是利用多个近似稳态测温孔最后一次测温曲线的上段延长至地表所得温度的平均数作为地表地温,然后和中性点相联做校正曲线。
第一种方法的变温点可以这样求得:在多个近似稳态孔或井液停止循环时间较长的简易测温孔中找出其温度变化点(即曲线的拐点)的深度与温度,求其算术平均值作为变温点的深度与温度值,用来代替恒温点的深度与温度值校正曲线。
必须指出,校正曲线只是近似的。
实际上这几个关键点之间又都是有许多小的折线组成的,不可能是一条直线。
这种校正只是取近似值。
对简易测温孔做好校正曲线后,钻孔中某一层位和某一深度的地温值就很容易地从校正曲线上查出来,并可以求出各层段以及全孔的地温梯度值。
3结语实践证明,这种近似的校正比不校正更加接近实际,其精度也完全能满足目前情况下评价煤田地温场的需要,可以利用其地温资料对整个煤田或勘探区进行地温场评价,为煤矿设计部门提供可靠的地温资料。
[作者简介]杨惠中(1963-),男,江苏常州人,助理工程师,1981年毕业于徐州煤校矿井地质专业,现在江苏煤炭地质局勘探三队从事地球物理测井工作。
[收稿日期:2007-03-31]50。