音西煤矿工作面综采放顶煤设计(编辑修改稿)

音西煤矿工作面综采放顶煤设计(编辑修改稿)内容摘要：

支设的 ， 1架前梁前不再回撤π型梁，π型梁向后延至转载机尾密集处，在前后部机头之间π型梁用规格为DW315250/100 型单体支柱。 若 1架压顺槽支设的π型梁时，在 1架前梁前回撤靠工作面侧的π型梁。 运顺密集支柱位于转载机尾后，单体液压支柱间距 400mm，生产过程中，密集支柱不得拖后两排或两排以上。 若顶板破碎易冒落时，必须提前在密集与转载机之间支设点柱后，停机集中回撤。 轨顺端头顶板管理：当工作面推进时，原则上 处回撤， 但当 112架压π型梁时，π型梁要在 128架压π型梁之前提前回撤。 如果受运输机上窜影响， 112架与轨顺下帮距离加大，同时顶板出现下沉或网兜现象，则增设一排单体，配合 200mm 处支设。 轨顺密集支柱与后部机尾架盲轴平齐，间距 400mm。 两端头三组支架的顶板管理：煤机司机割平端头处顶底板，避免端头架出现 用心做事 追求卓越 河南煤化新疆公司拜城音西煤业 错茬。 端头架架间距不得超过 200mm，否则必须及时调架。 顶板完整时，两端头三组支架各铺设一片 5m 的单层金属菱形网；顶板破碎时，两端头三组支架各铺设一片 5m 的双层金属菱形网。 这样 能使段头顶板形成一个整体，便于顶板管理。 （三） 设备配套方案 设备配套方案见表 1 表 1 1304 工作面设备配套表 序号 设 备 名 称 型 号 备 注 1 过渡液压支架 ZF— 3400/型 机尾安装 3组，机头安装 3组，作为端头支架 2 正常液压支架 ZF— 3200/16/26 型 工作面安装了 106组，带提架千斤顶，前探梁带插梁，利于端面顶板管理 3 采煤机 MG160/375— WD1 型 可调高双滚筒电牵引采煤机 4 前部刮板运输机 SGZ― 630/220 型 与采煤机配套，带链道 5 后部刮板运输机 SGZ― 630/264 型 不封底板 6 转载机 SZZ— 630/200 型 长度不小于 40m，破碎机到面口的长度不小于 30m，便于超前支护 7 破碎机 PLM800 型 8 皮带输送机 DSJ— 800/40/2 40型 机头安装了三台驱动装置 9 乳化液泵 BRW― 315/ 型 配备了三台泵和两泵箱 10 喷雾泵 HPB― 315/10 型 配备了三台泵和两泵箱 （五） 13104 孤岛工作面矿压显现规律研究 13104 综放工作 面支架的工作状态主要为初撑力 ,一次增阻 ,二次增阻 ,多次增阻和降阻 4 种形式。 初撑力状态时 ,顶板来压主要由煤体支撑 ,由于支架主动 用心做事 追求卓越 河南煤化新疆公司拜城音西煤业 支撑故保持在初撑状态。 一次增阻时 ,在工作面来压之前 ,工作面顶板下沉速度慢 ,随着顶板下沉支架载荷逐渐增大。 经过一次下沉后形成一个暂时的平衡 ,减少了支架的载荷增加速度 ,经过一段时间后顶板再次快速下沉 ,使支架载荷增大速度加快 ,形成多次增阻。 降阻状态 ,工作面周期来压后 ,顶板压力较小 ,随着支架的前移 ,顶板冒落的矸石进一步充填采空区 ,减少了顶板传给支架的载荷 ,形成降阻。 从顶板来压监测结果看 ,孤岛工 作面顶板压力较大 ,两端头和工作面中部顶板来压时 ,均有接近支架额定工作阻力的载荷出现 ,甚至有超过支架工作阻力的冲击载荷出现。 初采 20 m 内两巷没有变化 ,再往外推进 ,两巷巷道开始变形。 净煤柱较小 (机巷 ；风巷 米 ),随着工作面的推进 ,13104 工作面采空区与 13103 和13105 采空区顶板悬臂梁不断增加 ,下沉 ,引起巷道顶煤与顶板离层且急剧下沉 ,造成巷道顶帮产生强烈位移。 一般超前工作面煤墙 35～ 45 m 巷道变形就很明显 ,超前 10～ 30 m 范围内变形加剧 ,两帮水平收敛量达到 ～ m。 顶底板移 进量达到 ～ m。 当工作面回采约 250 m 时 ,两巷矿压显现比前期较剧烈 ,鼓底鼓帮、顶板下沉 ,有效断面缩小 ,影响了工作面的回采。 超前压力剧烈影响距离约 50m,影响距离大于 100 m。 该工作面老顶断裂产生的周期来压具有持续时间长、强度大的特点 ,从机巷沿工作面到风巷 ,煤壁片帮逐渐增大 ,煤炮声响越来越强、越来越密。 经分析认为 ,这是开采引起的支承压力和老顶来压共同作用的结果。 在剧烈超前压力作用下 , 上、下巷发生两帮挤出、顶煤下沉 ,导致断面收缩加快 ,有效断面减少很多。 使通风和行人受阻。 13104 工作面是音西煤业第一个“孤岛”工作面，两巷压力显现明显，巷道收敛严重，对工作面生产不利。 为加强“孤岛”工作面和两巷的矿压显现规律的观测，为安全生产提供科学依据，在工作面进行矿压观测，将会取得大量数据 ，得出“孤岛”面矿压显现规律。 （六）沿采面推进方向的规律 ( 周期来压 ) 在观测期间，采面连续推进时，每隔一段时间支护阻力升高一次， 显然是顶 用心做事 追求卓越 河南煤化新疆公司拜城音西煤业 板来压显现特征。 经过实测数据整理分析，“孤岛”工作面周期来压步距及影响范围：预计来压步距平均 7m。 持续循环为 个，持续天数 天。 影响范围。 三、 KJ377矿压观测系统简介 (一 )矿压观测内容 为加强我矿矿压监测工作，准确掌握井下矿压显现规律，适时有效监测我矿井下作业现场压力，确保巷道支护质量，保证安全生产，结合我矿实际现状13103 矿压观测系统简介如下： 在 KJ377 矿压观测系统平台下运行的，可在线监测支架压力、顶板离层位移量、锚杆锚索拉紧力及钻孔的应力、顶板倾角等，可以准确预测矿井的来压及周期来压，提供合理的支护方案。 同时本系统综合了矿压理论数学模型，支持综合专业化数据分析具有： 巷道顶板及围岩运动分析 巷道支护应力变化分析 监测段顶板 冒落预警 工作面周期来压分析 适时有效监测我矿井下作业现场压力，确保巷道支护质量，保证安全生产。 13103 综放工作面回采过程中进行矿压观测对音西煤业后续工作面的支护设计和顶板管理有重要意义。 主要的观测内容有：工作面支架阻力观测；两巷超前支护范围内单体液压支柱阻力观测；以及支护质量动态观测。 根据观测结果对工作面顶板活动规律、来压特征、工作面支架受力特点、超前支承压力影响范围和分布特点，顶板、煤层稳定性，工作面支护质量等进行定期分析，并进一步了解煤、岩体力学参数等基础数据。 (二 )矿压观测系统说明 我矿在 2020 年 4 月份在 13103 综放工作面上、下顺槽安装 KJ377 矿压在线观测顶板离层仪、每组检测系统主要检测内容如下： 1 个顶板离层仪、 2 个锚杆锚索传感器、 2 个钻孔应力计工作面共安装 7 组、共投入 万元， 13102工作面服务年限 4 个月，在此期间工作面 26 次周期来压，工作面未出现一次 用心做事 追求卓越 河南煤化新疆公司拜城音西煤业 因顶板事故，适时有效监测我矿井下作业现场压力，确保巷道支护质量，保证安全生产。 所在位置如下： （ 1） 13103 上顺槽共安装锚杆锚索传感器 4 组系统数据传感器、上顺槽每隔100 米安装一组系统数据传感器。 （ 2） 13103 下顺槽 共安装锚杆锚索传感器 3 组系统数据传感器、上顺槽每隔100 米安装一组系统数据传感器。 （ 3）顶板离层仪主要监测两巷顶板离层的移近量情况、依据我矿顶板岩性设定报警界限为 100mm 移近量。 （ 4）锚杆锚索传感器主要监测两巷煤壁对巷道的挤压膨胀、锚杆受力的情况、依据我矿顶板岩性设定报警界限为 50 吨。 （ 5）钻孔应力计主要监测两巷顶板对煤壁巷道的作用力及挤压力、依据我矿顶板岩性设定报警界限为 100KN。 并在 2020 年 5 月份在 13103 综放工作面安装 KJ377 矿压观测设备、工作面安装位置支架每隔 15 架安装矿压在线 观测系统、每组传送 2 个数据、一个是接收的前立柱压力数据、另一个是接收的后立柱数据、工作面每天进行统计分析汇总、监测支架工作阻力情况（单体支柱用手持式测压表测初撑力及工作阻力）。 音西煤业综采工作面周期来压分析主要依据如下： 根据我矿综采工作面的推进速度计推进距离长度进行分析。 根据工作面煤层顶板岩性及硬度、厚度和岩石的密度粘结性的垮落规律和工作面老顶垮落情况。 主要结合我矿矿压观测支架压力显现、结合支架初撑力和顶板施加给予支架的应力、及工作面压力变化起伏波动情况结合工作面超前情况、推进情况、及 工作面来压前的征兆及规律得出总结如下： 13103 工作面周期来压步距为： 8~12 米、初次来压步距为： 15~20 米。 至 2020 年 3 月底期间 4 个月内的观察及使用期间、由于我矿于 12 份 ~一月份刚安装矿压在线系统、观察周期来压需要工作面的推进距离长度及一定 用心做事 追求卓越 河南煤化新疆公司拜城音西煤业 时间进行观测分析、刚分析时需要根据工作面老塘顶板垮落情况进行对比、随着时间的推移我矿在 2020年 1月初已基本了解了我矿综采工作面的顶板垮落情况并及时进行矿压分析、我矿 13102 综采工作面从 2020 年 12 月 23 号~2020 年 3 月 30 号平均推进了 米、共出 现 17 次来压、其中直接顶周期来压 12 次、老顶二次来压共 5 次、平均直接顶周期来压步距为： 11 米、二次老顶来压步距为： 16 米、由于 2020 年末 2 月份处于春节放假期间工作面处于静止状态、工作面支架压力比较平稳未出现来压现象、工作面主要压力显现是在 3 月份、工作面主要受力支架在 28 架 ~38 架与 58 架 ~68 架、在此期间工作面推进速度加快、周期来压也较为频繁、顶板压力波动起伏较大，适时有效监测我矿井下作业现场压力，确保巷道支护质量，为加强我矿矿压监测工作，准确掌握井下矿压显现规律，适时有效监测我矿井下作业现场压力，确保巷 道支护质量，保证安全生产。 据工作面的推进速度及周期来压时的情况进行预测工作面顶板状态、随着工作面的推进速度及推进距离加大预算处 13102工作面的周期来压步距大概在 9米 ~12 米之内由此得出。 我矿于 2020 年 2 月 25 号开始复工生产、 13102 综采工作面开始推进生产、至3 月底工作面共出现老顶二次来压出现 5 次、工作面平均推进长度 78 米、平均每推进 16 米左右将出现一次老顶周期来压。 根据已回采结束的 13102 工作面的矿压显现情况，我矿顶板来压周期比较稳定，回采期间未出现顶板事故，根据 13102 工作面周期来压总结的 经验依据，我矿在开采前对 13104 工作面上、下顺槽安装顶板离层仪、锚杆锚索传感器、钻孔应力计传感器，并且在 13104 工作面回采前对工作面支架每个 10 架安装一组支架压力传感器、根据以上传感器，适时有效监测我矿井下作业现场压力，确保了巷道支护质量，保证了安全生产。 用心做事 追求卓越 河南煤化新疆公司拜城音西煤业 工作面周期来压阶段及推进距离示意图 2020 年 12 月 27 号支架压力变化曲线图 用心做事 追求卓越 河南煤化新疆公司拜城音西煤业 音西煤业煤层顶板岩性及周期来压参数表 序号 项目 单位 13103 工作面实测 本面选取 1 顶底板条件 直接顶厚度 m ~ 基本顶厚度 m ～ 9 直接底厚度 m ～ 2 直接顶初次垮落步距 m 14~18 16 3 初次 来压 来压步距 m 14~18 16 最大平均支护强度 KN/m2 400 400 最大顶板移近量 mm 150 100 来压显现程度 m 中等 中等 4 周期 来压 来压步距 m 712 9 最大平均支护强度度 KN/m2 400 400 最大顶板移近量 mm 150 100 来压显现程度 m 中等 中等 5 日常 最大平均支护强度 KN/m2 300 300 最大顶板移近量 mm 100 100 6 直接顶悬顶情况 m 2 10 2 10 7 底板容许比压 Mpa 42 30 8 直接顶类型 类 2 2 9 基本顶类型 级 2 2 10 巷道超前影响范围 m 2030 20 煤层顶底 板情况 顶底板。