沿空留巷工作面上顺槽围岩活动规律研究
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
影 响。
为很小 的数值 ， 即巷道顶板未发生明显的离层。本 工作面直接顶为整体性 比较好的砂岩 ， 其上部有多
层 较完 整 的坚 硬岩 层 ， 且在 工 作 面后 方 尾巷 采 取 而 了及时 有效 的加强 支 护措 施 ， 以上 顺 槽 顶板 在 留 所
巷前后能保持很好的整体性和运动一致性 ， 使巷道 顶板并未发生明显的离层现象。
速度明显增大 ， 累积变形量迅速增大 ， 巷道整体发生 明显的剧烈 变形 。 由此 也 可 以看 出 ， 工 作 面 的超 该 前影响范围为 ２ ０ｍ左右。同时， 由于巷道顶板完整
性 较好 ， 以顶底板 相 对 移 近量 远 小 于两 帮 相对 移 所 近量 。工作 面 回采 对 两 帮 的影 响大 于 对 顶 底 板 的
作面矿压显现规律的进一步认识。
李传 明： 沿空留巷 工作面上顺槽围岩活动规律研 究
４ ５
测 站 ２ 以内时 ， ０ｍ 随着 工作 面推 进 ， 巷道 表 面位 移
基 点布 置在 顶板 ８３ｍ深 处 。由离层仪 读数 可以发 ． 现， 工作 面前方 ５～１０ｍ 以及 工 作 面后 方 ２ ０ ０—１０ ８ ｍ 整个 观测范 围 内 ， 板 的 浅部 离层 与深 部 离层 均 顶
李传 明
（ 安徽理 工大学 能源 与安全学 院 ， 安 徽 淮南市 ２２ ０ ） ３０ １
摘 要： 通过巷道表面位移观测、 顶板离层观测等矿压观测手段 ， 分别对沿空留巷工作 面 前 方巷道和 工作 面后 方尾巷 围岩矿 压显现特 征 进行 观 测 ， 而分析 巷 道 围岩 矿压 活动 规 进
辅助运输， 采用混凝土膏体材料充填沿空留巷， 其余 采空区顶板为 自然垮落法管理。 该工作面所采煤层大部分由一宽缓的背斜和向
斜 组成 ， 煤层 内小 的裂 隙和断层 构造 比较发 育 ， 这些
垮落循环后 ， 因受采场边界煤体的支承作用， 经常在
采 空区边 界 上方 形 成 不 整 齐 的悬 臂 式顶 板 残 留边
本 文拟 通 过对 试 验巷 道 的矿 压观 测 ， 分析 沿空 留巷工 作面巷 道 围岩 活动 规律 ， 加 对 沿空 留巷 工 增
前方巷道表面位移。工作面后方 ２ ０ｍ处设置第一 测站 ， 以后每 ３ ０ｍ设置一个测点 ， 总共设置 ４个测
点， 观测 工作 面后 方巷 道 表 面位 移 。顶 板离 层 观测
Ｉ Ｓ ６ ｌ一２ ０ Ｓ Ｎ １７ ９０ ＣＮ ３ — １ ４ ／ＴＤ ４ ３７
采矿技 术
第１ ０卷
第 １期
２１ ０ ０年 １Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｎｎ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ，Ｖ １ １ Ｎｏ １ ｏ ． ０， ．
沿 空 留 巷 工 作 面 上 顺 槽 围 岩 活 动 规 律 研 究
采用顶板离层仪， 测站位置与表面位移测站相同， 每 测站在顶板处安装一套 。 ２１ 表面 位移观 测 ． 由图 １ 可以看 出， 工作 面前方 ２ ９ ０～ ０ｍ范 围 内， 巷道表面位移速度很小 ， 累积变形量也一直维持 在较 低 的水 平 ， 顶底板 和上 下 帮 的相对 位 移 均逐 步 增大 ， 但巷道整体变形量不大。在工作面推进至距
一
对提高煤炭回收率， 降低掘进率 ， 缓解采掘接替的紧 张状况 ， 提高矿井的经济效益都有着十分重要 的意 义 。我 国学 者针对 沿空 留巷技术 进行 了一系列 的基 础研究工作 ， 取得 了诸多进展。相对于普通开采方 式， 沿空留巷开采全过程的矿压显现规律有其显著 特点 。
有观 点认 为 ， 沿空 留巷 工作 面顶板 进入 周期 在
小构造一定程度上破坏 了煤层 的连续性 ， 而且使工 作 面 出现煤层 异常 区。工作 面水文 地质条件 相对简 单， 主要充水水源为老顶砂岩水。老顶砂岩主要 由 中细砂岩组成 ， 个别地段有粗砂岩和粉砂岩 ， 岩层垂 直裂隙发育， 富水性较差， 主要以静储量为主。直接
顶板 主要 由细砂 岩组成 ， 赋存条 件较好 。
律 ， 出工作 面上顺槽留巷前后巷道 围岩变形规律的异 同， 得 对生产实践有一定指导与借鉴
意 义。
关键 词 ： 沿空 留巷 ； 道 围岩 ； 巷 变形规 律
０ 前 言
沿 空 留巷是 煤 矿开 采技 术 的一 项重 大改 革 ， 它
１ 工作面概况
实验工作面采用沿空留巷 ， Ｙ型通风方式， 为单 走向长壁、 区内后退式综合机械化采煤 。一次采 全高 ， 高 为 ２ ８ｍ。工 作 面轨 道顺 槽 用 于进 风及 采 ．
界。根据顶板岩层 的分布状态， 可将采空区边界附 近的岩层分为垮落 区、 错动离层区、 二次破断区、 微 破裂 区 ４个 区域 。顶板 在采 空区边界 处 的断 裂位置 及巷道所处的位置随煤体的强度不同而发生相应变
化 ， 而影响巷 道 的矿 压显现 及稳定性 。 进 也有 观点将 沿空 留巷 的巷 道顶板 运动按 时间划 分为前期 活 动 、 渡 期 活 动 和 后 期 活 动 ３个 时 期 。 过 该 观点还认 为 ， 因为 有 老 顶 “ 结 构 ” 大 的存 在 ， 效 有
２ 矿 压 观 测
巷遭 表 面位 移观 测采 用 巷道 十 字 断面法 测 量。
距离工作面前方 １０／处开始设测点 ， ０ ｔ ｑ 每隔 ３ １ ０１ １设
一
个 测站进行 观测 ， 总共设置 ４个测 站 ， 测工 作 面 观
的保护了巷内支架免受上覆岩层 自重应力 的作用。 “ 大结构” 的形态与采高、 直接顶厚度 、 老顶下位岩 层的性质有关。巷 内支架和巷旁充填体不能改变老 顶“ 大结构” 的形 态。因为巷 内支架 和巷旁支护不 能改变顶板岩层过渡期活动时顶板 的下沉量 ， 也不 能约束顶板岩层后期活动而引起 的平行下沉 ， 所以 巷内支架只需保持直接顶的完整和与老顶的紧贴。
为很小 的数值 ， 即巷道顶板未发生明显的离层。本 工作面直接顶为整体性 比较好的砂岩 ， 其上部有多
层 较完 整 的坚 硬岩 层 ， 且在 工 作 面后 方 尾巷 采 取 而 了及时 有效 的加强 支 护措 施 ， 以上 顺 槽 顶板 在 留 所
巷前后能保持很好的整体性和运动一致性 ， 使巷道 顶板并未发生明显的离层现象。
速度明显增大 ， 累积变形量迅速增大 ， 巷道整体发生 明显的剧烈 变形 。 由此 也 可 以看 出 ， 工 作 面 的超 该 前影响范围为 ２ ０ｍ左右。同时， 由于巷道顶板完整
性 较好 ， 以顶底板 相 对 移 近量 远 小 于两 帮 相对 移 所 近量 。工作 面 回采 对 两 帮 的影 响大 于 对 顶 底 板 的
作面矿压显现规律的进一步认识。
李传 明： 沿空留巷 工作面上顺槽围岩活动规律研 究
４ ５
测 站 ２ 以内时 ， ０ｍ 随着 工作 面推 进 ， 巷道 表 面位 移
基 点布 置在 顶板 ８３ｍ深 处 。由离层仪 读数 可以发 ． 现， 工作 面前方 ５～１０ｍ 以及 工 作 面后 方 ２ ０ ０—１０ ８ ｍ 整个 观测范 围 内 ， 板 的 浅部 离层 与深 部 离层 均 顶
李传 明
（ 安徽理 工大学 能源 与安全学 院 ， 安 徽 淮南市 ２２ ０ ） ３０ １
摘 要： 通过巷道表面位移观测、 顶板离层观测等矿压观测手段 ， 分别对沿空留巷工作 面 前 方巷道和 工作 面后 方尾巷 围岩矿 压显现特 征 进行 观 测 ， 而分析 巷 道 围岩 矿压 活动 规 进
辅助运输， 采用混凝土膏体材料充填沿空留巷， 其余 采空区顶板为 自然垮落法管理。 该工作面所采煤层大部分由一宽缓的背斜和向
斜 组成 ， 煤层 内小 的裂 隙和断层 构造 比较发 育 ， 这些
垮落循环后 ， 因受采场边界煤体的支承作用， 经常在
采 空区边 界 上方 形 成 不 整 齐 的悬 臂 式顶 板 残 留边
本 文拟 通 过对 试 验巷 道 的矿 压观 测 ， 分析 沿空 留巷工 作面巷 道 围岩 活动 规律 ， 加 对 沿空 留巷 工 增
前方巷道表面位移。工作面后方 ２ ０ｍ处设置第一 测站 ， 以后每 ３ ０ｍ设置一个测点 ， 总共设置 ４个测
点， 观测 工作 面后 方巷 道 表 面位 移 。顶 板离 层 观测
Ｉ Ｓ ６ ｌ一２ ０ Ｓ Ｎ １７ ９０ ＣＮ ３ — １ ４ ／ＴＤ ４ ３７
采矿技 术
第１ ０卷
第 １期
２１ ０ ０年 １Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｎｎ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ，Ｖ １ １ Ｎｏ １ ｏ ． ０， ．
沿 空 留 巷 工 作 面 上 顺 槽 围 岩 活 动 规 律 研 究
采用顶板离层仪， 测站位置与表面位移测站相同， 每 测站在顶板处安装一套 。 ２１ 表面 位移观 测 ． 由图 １ 可以看 出， 工作 面前方 ２ ９ ０～ ０ｍ范 围 内， 巷道表面位移速度很小 ， 累积变形量也一直维持 在较 低 的水 平 ， 顶底板 和上 下 帮 的相对 位 移 均逐 步 增大 ， 但巷道整体变形量不大。在工作面推进至距
一
对提高煤炭回收率， 降低掘进率 ， 缓解采掘接替的紧 张状况 ， 提高矿井的经济效益都有着十分重要 的意 义 。我 国学 者针对 沿空 留巷技术 进行 了一系列 的基 础研究工作 ， 取得 了诸多进展。相对于普通开采方 式， 沿空留巷开采全过程的矿压显现规律有其显著 特点 。
有观 点认 为 ， 沿空 留巷 工作 面顶板 进入 周期 在
小构造一定程度上破坏 了煤层 的连续性 ， 而且使工 作 面 出现煤层 异常 区。工作 面水文 地质条件 相对简 单， 主要充水水源为老顶砂岩水。老顶砂岩主要 由 中细砂岩组成 ， 个别地段有粗砂岩和粉砂岩 ， 岩层垂 直裂隙发育， 富水性较差， 主要以静储量为主。直接
顶板 主要 由细砂 岩组成 ， 赋存条 件较好 。
律 ， 出工作 面上顺槽留巷前后巷道 围岩变形规律的异 同， 得 对生产实践有一定指导与借鉴
意 义。
关键 词 ： 沿空 留巷 ； 道 围岩 ； 巷 变形规 律
０ 前 言
沿 空 留巷是 煤 矿开 采技 术 的一 项重 大改 革 ， 它
１ 工作面概况
实验工作面采用沿空留巷 ， Ｙ型通风方式， 为单 走向长壁、 区内后退式综合机械化采煤 。一次采 全高 ， 高 为 ２ ８ｍ。工 作 面轨 道顺 槽 用 于进 风及 采 ．
界。根据顶板岩层 的分布状态， 可将采空区边界附 近的岩层分为垮落 区、 错动离层区、 二次破断区、 微 破裂 区 ４个 区域 。顶板 在采 空区边界 处 的断 裂位置 及巷道所处的位置随煤体的强度不同而发生相应变
化 ， 而影响巷 道 的矿 压显现 及稳定性 。 进 也有 观点将 沿空 留巷 的巷 道顶板 运动按 时间划 分为前期 活 动 、 渡 期 活 动 和 后 期 活 动 ３个 时 期 。 过 该 观点还认 为 ， 因为 有 老 顶 “ 结 构 ” 大 的存 在 ， 效 有
２ 矿 压 观 测
巷遭 表 面位 移观 测采 用 巷道 十 字 断面法 测 量。
距离工作面前方 １０／处开始设测点 ， ０ ｔ ｑ 每隔 ３ １ ０１ １设
一
个 测站进行 观测 ， 总共设置 ４个测 站 ， 测工 作 面 观
的保护了巷内支架免受上覆岩层 自重应力 的作用。 “ 大结构” 的形态与采高、 直接顶厚度 、 老顶下位岩 层的性质有关。巷 内支架和巷旁充填体不能改变老 顶“ 大结构” 的形 态。因为巷 内支架 和巷旁支护不 能改变顶板岩层过渡期活动时顶板 的下沉量 ， 也不 能约束顶板岩层后期活动而引起 的平行下沉 ， 所以 巷内支架只需保持直接顶的完整和与老顶的紧贴。