浅析浅埋煤层工作面初次来压机理

科技 论坛 １Ｉ
常 进海
科
浅 析浅埋煤 层 工作 面初次 来压机 理
（ 开滦 集团荆各庄矿 业分公 司 安管部。 河北 唐 山 ０３ ２ ） ６ ０ ６
摘 要： 分析提 出了浅埋煤层 开采 的三个界 定指标 ， 通过分析浅埋煤层 的上覆基 岩层的结构特征及 力学模 型 ， 阐明 了工作 面初 次来压经历 的 从 关键层破断垮落来压， 关键层上方基岩层分层的垮 落形成第一 次冲击栽荷， 松散 栽荷层 滞后垮 落形成 第二次冲击裁荷的三个阶段。 关键词 ： 浅埋煤层； 上覆岩层 ； 松散栽荷层 ； 梯度复合板 １概述 采工作面覆岩活动规律基岩 ， 呈一 同步运动的 覆岩层初次垮落与工作面初次来压过程 ： 我国学者 对浅埋 煤层定 义曾作 过初步 分 组合岩层。 松散载荷层 随基岩层移动 、 垮落至地 随着工作面推进 ，顶板基 岩层裸露 的跨度 析和探讨 。 研究认 为 ， 浅埋煤层工作面矿压显现 表 ， 顶板来压剧烈 ， 来压时间短 ， 现象明显 ， 增加 ， 动压 基岩层发生挠曲变形 ， 当工作面推进到一 的基本特征是 ： 地表 出现大型张开裂缝和较大落差 的地堑 。Ｃ 定距离后 ， ． 基岩层下部分层沿分层界 面滑移 ， 与 １ 顶板基 岩沿全厚切落 ，基岩破断 角较 煤层埋深小 于等于 ８ — ０ ｍ ． １薄基岩结 其上岩层离层垮落 ， ． １ ０ １ ０ 。２１ ． 即直接顶初次放顶 ， 关键层 大， 破断直接波及地表 构分析。深入分析陕西某矿 区典型 的浅埋煤层 组裸露出来 。当工作 面开采第步 以后随着工作 工作 面来 压期间顶 板有 明显 的台阶下沉 长壁开采工作面 ，发现其上覆基岩层具有 如下 面继续推进 ， 基岩关键层裸露跨度增大 ， 其挠曲 和动载现象 。 工作 面覆岩不存在“ 三带”基 本上 结构特征 ： 上覆基岩层一般 由多个岩层分层 变形增大 。当工作 面推进至关键层初次破断距 ， 为冒落带和裂隙带“ 二带” 。 构 成 ，并且 以厚度 ２ ｍ以上 的具有较 高强度 的 时 ， 关键层即开始破坏 ， 工作 面呈现初次来 压。 １ ． ２浅埋煤层工作面顶板一般 为单一主关 岩层 分层 为主。ｂ基岩层 中部一般不含 厚层软 余下基岩层破裂垮落 ，并形成对关键层的冲击 ． 键层类型 ，老顶岩块不易形成稳定 的砌体梁结 弱岩层 ， 基岩层上部有 时为风化基岩 ， 下部紧邻 载荷 ， 使其发生再次破坏 。基岩层垮落后 ， 松散 构 煤层有 时赋存泥岩、 煤线等复合岩层分层。ｅ ． 载荷层 由于呈现 和 自 典 身特性 ，将经历瞬间静止 基岩厚 度 比较大时 ，会 出现 两个关键 层 型薄基岩浅埋煤层 ， 其基岩厚度均较 小 ， 顶板基 后 ， 整层垮落下来 ， 并对已垮落的关 键层及工作 组， 形成大小周 期来压现象 ， 其矿压显现特征介 岩厚度较大时 ，回采工作面矿压显 现规 律接近 面形成理论 冲击载荷过程。 于浅埋煤层采场和普通采场之间 。 普通工作面的矿压显现 ，通常基 岩厚度 应小于 因此 ， 工作面初次来压经历如下 三个过程 ： １ ． ３基岩 与载荷 层厚度 之 比为基 载 比， 对 等 于 ３ ０～５ ｍ。．． ０ ２１ ２坚硬顶板的层理性口 典型 。 ａ． 关键 层破断垮落 ， 来压 开始 ；． ｂ关键层上 来压显现有重要影 响 薄基 岩浅埋煤 层顶板 常呈 现出坚 硬顶 板 的性 基岩层分层 的破坏垮 落 ， 形成第一次 冲击载荷 ； 当基载比小 于 ０ 时 ，工作面都 出现顶板 质 。 ． ８ 坚硬顶板的层理性有其 自身的特点 。 层顶 ｃ 煤 ． 松散载荷层滞后垮落 ， 形成第二次冲击载荷 。 沿煤壁 台阶下沉 ， 而基载 比大于 ０８时 ， ． 则不 会 板均为层理明显 的沉积岩 ， 其分层厚度一般 为 ５松散载荷层活动特点及工作 面来 压动载 出现台阶下沉 。 ０２—０５ 坚硬顶板也 不例外 。由于坚硬顶板 成因分析 ． ．ｍ， 因此将浅埋煤层分为两种类型 ： 基岩 比 通常为仅受轻微构造变 动的厚 层状沉 积岩 ， 轧 不 ５１散体滞后弹性动应力—应 变关系 ． 较薄、 松散 载荷层厚度 比较大的浅埋煤层 ， 其顶 仅岩层本层本身厚度大 ， 而且岩层 内部 的分层 散体在动载荷作用下 ， 应变幅值不同时 ， 散 板破断为整体切落形式 ， 易于出现台阶下沉 ， 此 也都在 ０ ～ ． 以上 。坚硬顶板 的层理表现 体 的动应力～ 应变关 系表现 出不同的特性。当 ． ０ｍ ４ ５ 类厚松散层浅 埋煤 层称为典型 的浅埋 煤层 ， 并 出明显的分组性 ， 组由各分层 间的黏结力很强 ， 应变 幅值 由小到大变化时 ，其应力一 应变关系 将其概括为埋藏浅 ， 基载 比小， 老顶为单一关键 组 与组之间存在黏结力较弱的软夹层。 呈现 出弹性 、 滞后弹性和非线性的关 系。 通常散 层结构 的煤层 ． 基岩厚度比较 大、 松散载荷层 ２ ． ２松散载荷层结构分析 体 内会有孔 隙水及气体 ， 是三相体 ， 在动荷 载作 厚度 比较小 的浅埋煤层 ， 其矿压显现规律介于 典 型浅埋煤层上覆岩层 中，松散载荷层通 用下具有显著的黏滞阻尼特性 ， 因此 ， 散体 可将 普通工作面与浅埋煤层工作面之 间，表现为两 常由风积砂 、 风化砂岩等组成 ， 即以砂土 为主 。 作为黏弹性体 或滞后弹性体 。 一般条件下 ， 处于 组关键层 ， 存在轻微的台阶下沉现象 ， 称为近浅 因此 ， 松散载荷层可视为散体介质。 由散体动力 三相状态的散体 ，在动载荷作用下产生动应变 埋煤层 。 学理 论 可知 ， 散体 的主要特征是 分散性 、 复杂 滞后于动应力 ，瞬时的应变 与应力之问存在一 同时提 出， 浅埋煤层采用 以下指标判 定埋 性和易变性。 砂土散体呈现单粒结构特征 ， 即其 个较固定的相位滞后现象。 深不超过 １０ 基 载 比小 于 ｌ顶板 体现单 一 组成颗粒问没有联结力或联结非常微弱可忽略 ５ｍ， ， ５ ２散体载荷层活动的动荷载效应 主关键层结构特征 ， 来压具有明显动载现象。 不计 。 工作面初次来压及周期来压过程中， 基岩层 显然 ， 上述定义 的前后描述存在诸多 自相 ３浅埋煤层覆岩力学模 型 上方的松散载荷体经历可与基岩层脱离 垮 矛盾之处 ，未能体现浅埋煤层开采与普通煤层 典型浅埋煤层 的上覆岩层由以下两部分 组 落一压荷在垮落的基岩 层上这—运动过程 ， 可以分 开采 的根 本 区 别 。 成 ：一 ａ由若 干岩层分层或 薄复层 、 层组成 的基 析为如下丙 ？动阶段： 互 、 舌 胡 继 构造直力作用 ， 松 ２ 浅埋煤层 工作面上覆岩层活动特征 岩层 ， 其厚度小于 ３ ～ ０ 且其中部一般不含 散载荷层下方受到了幅值为 九的—个应力循环 ０ ５ｍ， ． 砾石 ， 风 作用， 与常埋深工作面相 比， 浅埋煤层工作 面上 有厚度较大的软岩分层。ｂ由风积砂 ， 经历了滞后 ， 角的应变循环， 损耗 Ａ ． 其 ｗ ， 覆岩层Ｉ ｌ ｌ 活动具有如下显著特 点 ： 工作面来 压 化层等组成 的松散载荷层。 因此 ， 型薄基岩 浅 中 典 、ｖ分别为载荷层平均容重、 ２ 厚度、 体积。 时，顶板活动直接波及至地表 ，即顶 板岩层破 埋煤层 ， 其上覆岩层的力学特征可用上部作 用 蝴 散载荷层的近似 自由 落体运动 ， 设平均移动距 断、 垮落时 ， 其上 的松散载荷层几乎 同步陷落 至 有均布载荷 的力学性质呈现梯度变化 的层合板 离为 ｓ则重力所做功为 Ｗ ＝‘ ． 删 松散载荷 ， ． Ｓ 地表。 ． ｂ 工作面支护强度较低时 ， 顶板来 压显 现 来描述。依据典型薄基岩浅埋煤层覆岩结构及 层再次冲落至已垮基岩层及工作面顶板时所做的 剧烈 ，并出现较 大范 围和尺寸的顶板 台阶下沉 其力学特征 ， 应用 功能梯 度材料理论Ｈ 建立薄 冲击功 为 ： ＝Ｗ— ｗ ＝ｖ（ — ）ｗ 与 ＡＷ ， Ａ・ ： Ｓ Ａｗ， ｔ 工作面支护强度较高时 ， 顶板来压较为平缓 ， 工 基岩浅埋煤层覆岩力学模型。该模型 由弹性基 与相比限小， 因此松散载荷层垮落时重力功 几乎全 作面顶板不出现或只在来压时出现较小数值 的 础上的梯度复合岩层 构成 的梯度复合板 ，其上 部作用于对基岩层及顶板 的冲击破 坏 ，因此形 下沉台阶 ， 主要 为架后切落 。 ． 顶板 ｃ 顶板来压持 作用有 均布载荷 ， 载荷为松散载荷层重力。 对于 成工作面来 压时短暂剧烈的动载特点。 续时间短 ， 有明显 的动压现象。ｄ地表出现大 型 浅埋煤 层可 以不考虑构造应力 的影响 。弹性基 ． 因此 ，薄基岩浅埋煤层载荷层几 乎随基 岩 张开裂缝和较 大落差 的地堑。 础由薄基岩下部软弱岩层与煤层组成。基岩下 同步活动 ， 即顶板垮落直接至地表 ， 而且垮 落时 ２ ． １浅埋煤层的界定指标及其主要特征 部 的软弱岩层分层相 当于回采工作面的伪顶或 对工作面顶板形成短促剧烈动载冲击作用 。 综上所 述 ， 浅埋煤 层地下开 采简称浅埋煤 随支架 而垮落的直接顶 。可现场观测的浅埋煤 结束语 层开采类 型 ， 其界定指标主要有 三个 ， 依重要性 层工作 面， 顶板通常完整性较好 ， 除存在较薄弱 本文分析 给出了浅埋煤层开采 ３ 个界定指 分别为 ：． ａ 煤层上覆岩层 由薄基 岩及松散载荷 的易冒的伪顶外 ， 较少厚层直接顶 。 标及主要特征。 分析 了工作面初次来压机理 ， 阐 层组成 ， 基岩厚度小于等于 ３ ０～５ ｍ。ｂ长壁 回 ０ ． ４覆岩层垮落与工作面来压 明了浅埋 煤 层工 作面 周期 来 （ 下转 ２ ０ ） ０ 页
教务档案是指在教学活动 中形 成的 ， 具有 考察利用价值 ，按照一定规律集 中保存起来 的 各种文字 、 图表、 声像等不 同载体形式 的文件资 料， 以文本 、 声像资料 、 磁盘 、 光盘等形式存在 的 实物【 。他是该校教学内容、 １ 】 方法 、 途径和效果 的真实记 录； 是进行 教学活动 、 教学研究和教学 评估不可缺少的依据和参考 ； 是改进教学工作 ， 提高教学质量、 促进学术交流的信息资源 ； 是记 录该校教学发展的历程 ， 是对历史 的尊重 ， 对现 实的尊重 ， 也是对 未来的尊重 ， 更重要的是他对 今后学校制定办学指导思想 ， 办学定位 ， 教学改 革等方面有着重要 的理论 和现实 指导作用 ； 是 高校教学、 科研 、 管理 的参谋 ， 社会和人们 了 是 解高校 的一个窗 口，也是衡量高校教育质量及 管理水平 的一个重要标志 。主要 内容包括 ：． ａ 上 级文件 ， 教学相关 的规章制度和合 同；． ｂ教学 大 纲， 年度工作计 划 ， 教学试 验计划 ；． 型（ ： ｃ 典 如 精品课 ） 案， 教 讲稿 ；泊 编或者现实使用 教材 ， ｄ 重要补充教材 ， 参考资料 ．． ， ｅ 排课 考试安排 ， 试 卷， ， 试题 答案 ， 分析 ， 教学及检查督导 日志 ．教 ￡ 学经验 、 成果交流总结 ， 教学改革研究等情况记 录 教师获奖、 彰等情 况的真实记 录等涉 及 表 到教学的方方 面面，这就要求所从事教务工作 的所有成员能重 视并参与教务档案管理 ，从而 确保教务档案的完整 、 齐全 、 有序。 本 文结 合燕 山大学几年 的教务 档案管 理 实践 ， 提出一些有效地管理举措。 １ 合理规范 的管理制度是 档案管理 的有力 保障 首先教 务处建立 了更加 规范化 的管理 制 度和工作流程 ， 从收文 ， 立卷 ， 档都严格 的按 归 照流程开展 ，以确保教务档案的准确性 和严谨 性 。教务处为了能系统 ， 全面的收集 教务档案 ，
． ， ．
，
－
５９ －
科
科教 文 化 ｆ ｆｆ
高校教 务档案管理的研究与实践
刘 静
（ 燕山大学教务处， 河北 秦皇 岛 ０ ６ ０ ） ６０ ４
摘 要： 高校教学档案直接反 映着高校教育质量和教学管理水平。而真实、 完备的教 学档案 源于规范、 统的教务信 息管理 。本文结合燕山大 系 学教务档案管理 实际阐述了高校教务档案的重要作 用和具体内容 以及加强档案管理 和建设 的新举措。 关键词 ： 高校 ； 务档案 ； 学管理 教 教