21150綜放工作面礦壓規(guī)律研究
一、實施背景:
21150工作面位于常村煤礦21采區(qū)三條下山東翼,自上而下第八個工作面,西側為21采區(qū)三條下山煤柱,東側為F16斷層煤柱,工作面上部為已回采的21132工作面,下部為未設計的21170工作面,造成工作面下巷應力高度集中,且老頂存在巨厚礫巖,在工作面初采及回采過程中,高位巖層運動可造成工作面承受壓力分布范圍更大,峰值更高,有可能突然垮落,進而誘發(fā)工作面前方巷道和上、下端頭附近區(qū)域發(fā)生沖擊地壓,具有沖擊危險性。停采線附近位于實煤中,應力高度集中,在回采末期超前支撐壓力和集中應力疊加,容易發(fā)生沖擊地壓。
二、設計方案
1、在21150工作面切眼支架上安裝KJ653頂板動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)來監(jiān)測綜采工作面支架工作阻力;
2、在21150工作面下巷超前切眼300m范圍內安裝KJ550鉆孔應力監(jiān)測系統(tǒng)來監(jiān)測巷幫煤體應力變化情況;
3、在21150工作面整面成平行四邊形均勻布置5個微震拾震器,確保覆蓋全面監(jiān)測微震能量活動變化;
4、重點區(qū)域實施鉆屑法檢測;
5、從整體到局部綜合監(jiān)測煤體應力變化情況,找出周期來壓和煤體應力變化之間聯系,從而采取主動卸壓措施,必要時采取預警手段,確保生產安全。
三、主要內容及創(chuàng)新點
1、掌握21150綜采工作面礦壓顯現規(guī)律,為工作面安全生產提供指導。
2、掌握采煤工作面上覆巖層運動規(guī)律;回采空間圍巖與支架相互作用關系;采動引起的支承壓力分布;尋求搞好工作面頂板管理的有效措施。
3、對正在使用的支架適應性進行考察。即從頂板控制出發(fā),對在既定條件下使用支架的架型、參數、特性和支護效果提出評定性意見。
4、根據圍巖條件及支撐壓力分布來確定工作面巷道斷面形狀、規(guī)格及支架參數,煤壁前方巷道超前維護距離。
四、完成時間及效果分析
本項目完成時間2013年8月,通過及時分析研究 21150工作面周期來壓規(guī)律和煤體應力關系,從而在隨后的回采過程中采取預防措施,降低沖擊地壓災害程度,減少經濟損失,避免人員傷亡,達到安全開采之效果。21150工作面至2014年8月回采結束,期間無人員傷亡事故。
同時能夠通過觀測支架的工作阻力變化情況,用以研究工作面頂板(上覆巖層)的運動狀態(tài)和支架的工作狀況,測定支架有關工作參數,分析支架與圍巖的相互關系,評價支架對工作面頂板條件的適應性,為以后工作面支架選型提供依據。
五、推廣應用情況
本項目及時分析研究21150工作面周期來壓規(guī)律,從而采取預防措施,降低沖擊地壓災害程度,減少經濟損失,避免人員傷亡,達到安全開采之效果,同時為相鄰工作面支架選型和上下順槽支護提供依據,具有很好的推廣應用意義。