20103工作面矿压显现特征与支架选用分析

贾俊英

（阳泉煤业集团天安煤矿，山西 忻州 034000）

1 工程概况

阳泉煤业集团天安煤矿20103放顶煤工作面位于井田西部，埋藏深度在148～285 m，北部为井田矿界，南部为201采区三条下山，东部为20101回采工作面，西部为规划20105回采工作面。20103综放工作面开采2#煤层，煤层平均厚度为5.6 m，煤层结构较为简单，含1～3层泥岩夹矸。工作面无伪顶，工作面直接底为砂质泥岩，厚度1.84～12.65 m，直接顶为砂质泥岩，厚度 4.15～17.40 m，工作面老顶为细-粉砂岩，厚度4.53～31.7 m。

工作面设计采用MG300/730-QWD型采煤机割煤，割煤高度为3 m，顶煤放煤高度为2.6 m，采放比为1:1.15。工作面支护选用ZFY18000/25/39D 型液压支架154架，ZY12000/20/40D型液压支架9台。液压支架具体的技术参数见表1。

表1 郑煤ZFY18000/25/39D 型支架主要技术参数

2 矿压监测分析

2.1 测站布置

为了有效监测20103工作面回采期间矿压显现规律，在工作面液压支架上每隔10架支架布置一个观测点，共布置15个测点。其中1～5号测点监测工作面上部矿压，6～10号测点监测工作面中部矿压，11～15号测点监测工作面下部矿压，布置观测点的液压支架编号分别为5#、15#、25#、35#…115#、125#、135#、145#支架［1］。

2.2 来压判据

根据我国现有对基本顶来压的经验，采用下式作为基本顶来压判据。工程现场支架工作阻力采用的单位为压强单位：bar，10 bar=1 MPa。

式中：Pm为基本顶来压时压力；Pd为液压支架的支护平均值；S为矿压方差。通过计算求得Pm=300 bar，因此将Pm=300 bar作为来压判据。

2.3 监测数据分析

根据位于工作面上中下部的液压支架压强监测数据进行收集，绘制得出支架压强随工作面推进距离的变化见图1～图3[2-4]。

图1 工作面推进时上部支架载荷变化