中厚煤层复合顶板切顶卸压自动成巷工作面矿压显现特征分析

doi:10.13722/j.cnki.jrme.2018.0616

摘要
图/表
参考文献
相关文章 (15)

全文: PDF (1436 KB) HTML (1 KB)
输出: BibTeX | EndNote (RIS)

摘要为探究切顶卸压自动成巷技术条件下的工作面矿压显现特征及机制，以塔山煤矿8304工作面为例，在对切顶成巷技术原理及工艺流程进行总结的基础上，提出具体成巷设计，随后通过现场监测、数值模拟以及理论推导等手段，对工作面的矿压分布特征及演化过程进行分析。监测结果显示：(1) 工作面中部来压步距最短、来压强度最高，且受留巷切顶影响，工作面来压步距及强度分布呈现非对称性；(2) 留巷侧顶板的周期来压步距较之未切缝侧较大，平均增幅为4 m，但来压压强降低，平均来压压强降低2.1 MPa，降幅9.2%，峰值来压强度降低10.2 MPa，降幅25.0%，切顶卸压效果明显，且峰值压力受切顶卸压影响更大；(3) 顺槽切顶于工作面的横向影响范围大致为29.75 m，越靠近切缝处影响效果越显著。数值模拟进一步发现：顺槽预裂切顶对工作面来压在走向方向上的超前影响范围约为20 m，超前影响范围内，影响程度随超前距离增加逐渐减小；在滞后工作面30 m范围内，滞后工作面距离越远，顺槽切顶卸压影响越大；在滞后工作面30 m之后，顺槽切顶影响幅度基本维持不变。

	服务

	把本文推荐给朋友
	加入我的书架
	加入引用管理器
	E-mail Alert
	RSS
	作者相关文章
	何满潮1
	马新根1
	2
	王炯1
	2
	张家宾1
	2
	刘雨兴1
	2

关键词 ：采矿工程, 切顶卸压, 自动成巷, 矿压显现, 工作面, 监测分析, 数值模拟

Abstract：为探究切顶卸压自动成巷技术条件下的工作面矿压显现特征及机制，以塔山煤矿8304工作面为例，在对切顶成巷技术原理及工艺流程进行总结的基础上，提出具体成巷设计，随后通过现场监测、数值模拟以及理论推导等手段，对工作面的矿压分布特征及演化过程进行分析。监测结果显示：(1) 工作面中部来压步距最短、来压强度最高，且受留巷切顶影响，工作面来压步距及强度分布呈现非对称性；(2) 留巷侧顶板的周期来压步距较之未切缝侧较大，平均增幅为4 m，但来压压强降低，平均来压压强降低2.1 MPa，降幅9.2%，峰值来压强度降低10.2 MPa，降幅25.0%，切顶卸压效果明显，且峰值压力受切顶卸压影响更大；(3) 顺槽切顶于工作面的横向影响范围大致为29.75 m，越靠近切缝处影响效果越显著。数值模拟进一步发现：顺槽预裂切顶对工作面来压在走向方向上的超前影响范围约为20 m，超前影响范围内，影响程度随超前距离增加逐渐减小；在滞后工作面30 m范围内，滞后工作面距离越远，顺槽切顶卸压影响越大；在滞后工作面30 m之后，顺槽切顶影响幅度基本维持不变。

Key words：采矿工程切顶卸压自动成巷矿压显现工作面监测分析数值模拟

引用本文:

何满潮1，马新根1，2，王炯1，2，张家宾1，2，刘雨兴1，2. 中厚煤层复合顶板切顶卸压自动成巷工作面矿压显现特征分析[J]. 岩石力学与工程学报, 2018, 37(11): 2425-2434.
HE Manchao1，MA Xingen1，2，WANG Jiong1，2，ZHANG Jiabin1，2，LIU Yuxing1，2. Feature analysis of working face strata pressure with roof cutting pressure releasing in medium-thick seam and compound roof condition. , 2018, 37(11): 2425-2434.

链接本文:

http://www.rockmech.org/CN/10.13722/j.cnki.jrme.2018.0616 或 http://www.rockmech.org/CN/Y2018/V37/I11/2425

[10]	赵国景，钱鸣高. 采场上覆坚硬岩层的变形运动与矿山压力[J]. 煤炭学报，1987，3(9)：1-8.(ZHAO Guojing，QIAN Minggao. Behaviour of overlying hard strata above working and its effect on roof pressure[J]. Journal of China Coal Society，1987，3(9)：1-8.(in Chinese))
[1]	郑纪顺，郑挪成. 长壁综采工作面国产与引进设备选择浅析[J]. 煤炭工程，2005，52(10)：4-5.(ZHENG Jishun，ZHENG Nuocheng. Analysis on selection of domestic and imported equipment for longwall fully mechanized face[J]. Coal engineering，2005，52(10)：4-5.(in Chinese))
[3]	何满潮，谢和平，彭苏萍，等. 深部开采岩体力学研究[J]. 岩石力学与工程学报，2005，24(16)：2 803-2 813.(HE Manchao，XIE Heping，PENG Suping，et al. Study on rock mechanics in deep mining engineering[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering，2005，24(16)：2 803-2 813.(in Chinese))
[6]	何满潮，宋振骐，王安，等. 长壁开采切顶短壁梁理论及其110工法—第三次矿业科学技术变革[J]. 煤炭科技，2017，37(1)：1-9.(HEManchao，SONGZhenqi，WANG An，et al. Theory of longwall mining by using roof cutting shortwall team and 110 method[J]. Coal Science and Technology Magazine，2017，37(1)：1-9.(in Chinese))
[8]	宋振琪. 采场上覆岩层运动的基本规律[J]. 山东矿业学院学报，1979，1(1)：64-77.(SONG Zhenqi. The basic law of the overlying strata movement on the stope[J]. Journal of Shandong Mining Institute，1979，1(1)：64-77.(in Chinese))
[11]	孙晓明，刘鑫，梁广峰，等. 薄煤层切顶卸压沿空留巷关键参数研究[J]. 岩石力学与工程学报，2014，33(7)：1 449-1 456.(SUN Xiaoming，LIU Xin，LIANG Guangfeng，et al. Key parameters of gob-side entry retaining formed by roof cut and pressure releasing in thin coal seams[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering，2014，33(7)：1 449-1 456.(in Chinese))
[13]	郭鹏飞，张国锋，陶志刚. 坚硬软弱复合顶板切顶卸压沿空留巷爆破技术[J]. 煤炭科学技术，2016，44(10)：120-124.(GUO Pengfei，ZHANG Guofeng，TAO Zhigang. Blasting technology of gateway retaining along goaf pressure release by roof cutting in hard and weak complex roof[J]. Coal Science and Technology，2016，44(10)：120-124.(in Chinese))
[16]	杨科，孔祥勇，陆伟，等. 近距离采空区下大倾角厚煤层开采矿压显现规律研究[J]. 岩石力学与工程学报，2015，34(增2)： 4 278-4 285.(YANG Ke，KONG Xiangyong，LU Wei，et al. Study of strata pressure behaviors with longwall mining in large inclination and thick coal seam under closed distance mined gob[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering，2015，34(Supp.2)： 4 278-4 285.(in Chinese))
[18]	李化敏，蒋东杰，李东印. 特厚煤层大采高综放工作面矿压及顶板破断特征[J]. 煤炭学报，2014，39(10)：1 956-1 960.(LI Huamin，JIANG Dongjie，LI Dongyin. Analysis of ground pressure and roof movement in fully-mechanized top coal caving with large mining height in ultra-thick seam[J]. Journal of China Coal Society，2014，39(10)：1 956-1 960.(in Chinese))
[2]	焦红斌，赵爱国. 中国长壁开采技术现状及其在厚煤层中的应用[J]. 华北科技学院学报，2004，5(1)：34-37.(JIAO Hongbin，ZHAO Aiguo. The present situation of longwall mining technology in China and its application in thick coal seam[J]. Journal of North China Institute of Science and Technology，2004，5(1)：34-37.(in Chinese))
[4]	康红普，牛多龙，张镇，等. 深部沿空留巷围岩变形特征与支护技术[J]. 岩石力学与工程学报，2010，29(10)：1 977-1 987.(KANG Hongpu，NIU Duolong，ZHANG Zhen，et al. Deformation characteristics of supporting rock and supporting technology of gob-side entry retaining[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering，2010，29(10)：1 977-1 987.(in Chinese))
[5]	王巨光，王刚. 切顶卸压沿空留巷技术探讨[J]. 煤炭工程，2012，58(1)：24-26.(WANG Juguang，WANG Gang. Discussion on gateway retained along goaf technology with roof breaking and pressure releasing[J]. Coal Engineering，2012，58(1)：24-26.(in Chinese))
[7]	钱鸣高，缪协兴，许家林. 岩层控制中的关键层理论研究[J]. 煤炭学报，1996，21(3)：225-230.(QIAN Minggao，MIAO Xiexing，XU Jialin. Theoretical study of key stratum in ground control[J]. Journal of China Coal Society，1996，21(3)：225-230.(in Chinese))
[9]	贾喜荣，翟英达. 采场薄板矿压理论与实践综述[J]. 矿山压力与顶板管理，1999，15(增1)：22-25.(JIA Xirong，ZHAI Yingda. A summary of theory and practice of sheet metal pressure in stope[J]. Ground Pressure and Strata Control，1999，15(Supp.1)：22-25.(in Chinese))
[12]	郭志飚，王将，曹天培，等. 薄煤层切顶卸压自动成巷关键参数研究[J]. 中国矿业大学学报，2016，45(9)：879-885.(GUO Zhibiao，WANG Jiang，CAO Tianpei，et al. Research on key parameters of gob-side entry retaining automatically formed by roof cutting and pressure release in thin coal seam mining[J]. Journal of China University of Mining and Technology，2016，45(9)：879-885.(in Chinese))
[14]	宋立兵. 神东矿区切顶卸压成巷技术研究[J]. 煤炭科学技术，2016，44(8)：80-85.(SONG Libing. Study on roof cutting，pressure released and gateway driving technology in Shendong mining area[J]. Coal Science and Technology，2016，44(8)：80-85.(in Chinese))
[15]	马新根，何满潮，王炯，等. 雁崖煤矿8304工作面沿空留巷条件下切眼后方硐室支护设计研究[J]. 煤炭技术，2017，36(12)：30-33.(MA Xingen，HE Manchao，WANG Jiong，et al. Study on design of chamber supporting behind cutting hole under condition of gob-side entry retaining in 8304 Face of Yanya coal mine[J]. Coal Technology，2017，36(12)：30-33.(in Chinese))
[17]	谭运亮. 矿山压力与岩层控制[M]. 北京：煤炭工业出版社，2008：53-55.(TAN Yunliang. Mining pressure and strata control[M]. Beijing：Coal Industry Press，2008：53-55.(in Chinese))
[19]	钱鸣高，缪协兴，何富连，等. 采场支架与围岩耦合作用机制研究[J]. 煤炭学报，1996，21(1)：40-44.(QIAN Minggao，MIAO Xiexing，HE Fulian，et al．Mechanism of coup ling effect between supports in the workings and the rocks[J]. Journal of China Coal Society，1996，21(1)：40-44.(in Chinese))