程德中
(山西宁武榆树坡煤业有限公司,山西 宁武 036700)
当前,我国厚煤层,尤其是特厚煤层的开采方式仍然以综合机械化放顶煤开采方法 (以下简称综放开采)为主[1-3]。由于一次采出煤量较大,使得工作面采场空间达到普通综采的数倍以上,而矿压显现规律也愈加复杂化,这给矿井正常生产带来一定影响[4]。因此,了解并掌握综放工作面矿山压力显现规律,并据此指导工作面支护设计及管理,对于工作面的安全高效生产具有重要意义[5-6]。本文以榆树坡矿5105综放工作面为研究背景,通过对工作面回采期间支架工作阻力及工作面超前支承压力进行监测,得到了工作面初次来压步距、周期来压步距及来压强度,同时根据煤壁前方支承压力分布特征,得到了工作面超前支护设计的关键参数。
榆树坡矿位于山西省忻州市宁武县东北方向约2 km处,井田面积为15.024 7 km2,设计生产能力为1.20 Mt/a。5105 工作面位于5#煤层一采区,煤层结构较为简单,含4 层碳质泥岩夹矸。工作面东部为还未掘进的5107 工作面,西部为铁路保护煤柱,南部为1214 回风大巷,北部是未开采实体煤。工作面上覆2#煤层1201 采空区。工作面直接顶为泥岩,平均厚度为22.65 m,岩性特征为黑色、脆而硬,含有燧石结核和黄铁矿;直接底为砂质泥岩,平均厚度为2.6 m,岩性特征为黑色,薄层状,含植物化石,老底为细砂岩,平均厚度为8.46 m,浅灰白色细砂岩,含黄铁矿成份以石英为主。
5105综放工作面标高+968~+1 125 m,对应地表标高+1 370~+1 456 m,工作面走向长度1 406 m,倾斜长度177 m,煤层厚度13.25~13.70 m,平均13.50 m,倾角5°~25°,平均15°,采高为3.8 m,放煤高度为9.7 m,采放比为1∶2.55。……