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摘要：本文对矿井四采区41105综放工作面矿压观测，揭示了四采区41105综放工作面顶板的活动规律。
关键词：矿压观测 顶板 活动规律
四采区41105综采工作面是我矿四采区的第三个放顶煤综采工作面，随着它的初采我们也进行了针对围岩条件有别于41101和41103放顶煤综采工作面的常规矿压观测，这次活动对于我们进一步深刻了解我矿放顶煤综采工作面的顶板活动规律有很大的意义。
1 工作面概况
1.1 工作面四邻及围岩破坏情况 四采区41105综放工作面位于我矿四采区南部，该工作面北部衔接矿井三条采区集中大巷，东部为下一步开采的41107设计工作面，西部为41103工作面采空区，工作面总体呈单斜构造，该面南北向布置，工作面9#煤已回采，现开采10+11#合并煤层，工作面切割巷附近分布有梁上庄、渔湾9#煤破坏区。
1.2 工作面参数及顶底板情况 该工作面走向长度1050米，倾斜长度135米，煤层为太原组10+11#煤层，均厚7.77米，煤层平均4°左右，属近水平煤层。煤容重1.4t/m3。9#煤厚度1.59m，容重为1.35T/m3；9#煤顶板K2石灰岩厚度6.4m，容重为2.42T/m3；10#煤顶板页岩厚度1.5m，容重为2.41T/m3。老顶为K2石灰岩，厚度6.4米。深灰色，致密坚硬，抗压强度960kg/cm2。直接底为铝土质泥岩，厚度7.69米，遇水变软膨胀，抗压强度126kg/cm2。
1.3 采煤方法 该工作面采用走向长壁后退式采煤法，综合机械化采煤、放顶煤工艺，采用自然跨落法管理采空区顶板。采高2.4m。作业循环进度定为0.6m。循环放煤步距确定为0.6m。放顶煤厚度5.37m，一刀一放放煤法平均采放比：1：2.24。最大控顶距为4670mm，最小控顶距为4070mm，放煤高度5.37m，放煤步距0.6m。
1.4 顶板管理方法 该工作面采用ZF4200/16/26型支撑掩护式液压支架作为基本支架护顶。随着工作面推进，每循环一次，采空区顶板垮落一次。选用87架ZF4200/16/26型中间架，5架ZFG5000/16.5/26.5型过渡架作为端头架进行支护，共计92架。
具体液压支架参数详见下表：
1.5 矿压观测方法 工作面共布置四条测线，分别位于工作面机头20#支架和72#支架以及工作面中部的45#、46#支架上。每条测线上各安装两台电子圆图仪，将每台仪器的两个接口分别接在支架的四根立柱的下腔，这样就可以将整个位于测线上的支架的受力和它对顶板的支护状况全过程全方位地记录下来。
2 工作面矿压显现规律
2.1 直接顶初次跨落 6月10日，在工作面到煤壁到落山跨度（以后简称跨度）为平均7米时支架阻力有明显升高的趋势，11日在工作面中部支架阻力达到30Mpa，机头支架阻力升高的趋势进一步加剧。15日18点，当跨度达到9.6米时，工作面机头和中部支架工作阻力达到30Mpa，机尾支架阻力也急剧升高。
2.2 老顶初次来压 到22日，当工作面跨度达到14米时，工作面机头支架阻力达到30Mpa，机尾支架阻力也急剧升高。
2.3 老顶的周期来压 老顶初次来压过后，工作面中部测点的压力值一直维持在卸载值。工作面机尾的测点的测值有不同程度的低落，到7月13日再次全部达到支架的额定工作阻力值。
2.4 支架工作性能分析 在支架工作阻力曲线可以看出，直接顶来压和老顶初次来压后，支架的工作阻力特性曲线为一次增阻-恒阻型曲线的占90%以上，时间加权阻力十分接近于支架的额定工作阻力。工作面顶板来压时安全阀最大的卸载频率高达4次每小时。支架的安全阀卸载值为31.766MPa，需要在一定程度上调高。
3 观测结果
①根据观测得知支架安全阀卸载值不均匀，其中最大值36MPa，最小值为24MPa。②该工作面老顶初次来压期间没有发现支架钻底和被支架被压死的现象。证明该种型号的支架可以满足该工作面的要求。③该工作面直接顶跨落步距为9.6m，老顶初次来压步距为21.8m。顶板来压时前后立柱的支架工作特性曲线都为频繁卸载的恒阻性，证明来压强度接近于支架的额定工作阻力。④周期来压步距不明显，周期来压强度接近老顶初次来压强度。前立柱的工作特性曲线几乎90%为增阻-恒阻型特性曲线，时间加劝阻力十分接近于支架的额定工作阻力。说明该工作面支架安全阀卸载值偏低。⑤在顶板来压以后，前立柱的工作特性曲线几乎90%为增阻-恒阻性特性曲线。时间加劝阻力十分接近于支架的额定工作阻力。后立柱的工作特性曲线则呈增阻-恒阻性，一次增阻，多次增阻性的都有。说明该工作面支架安全阀卸载值偏低。
参考文献：
[1]张顶立.综合机械化放顶煤开采采煤工作面矿山压力控制[M].北京：煤炭工业出版，1999.
[2]周楚良.矿山压力实测技术[M].徐州：中国矿业大学出版社，1988.
[3]张荣立，何国纬，李铎.采矿工程设计手册[M].煤炭工业出版社，1996.
关键词：矿压观测 顶板 活动规律
四采区41105综采工作面是我矿四采区的第三个放顶煤综采工作面，随着它的初采我们也进行了针对围岩条件有别于41101和41103放顶煤综采工作面的常规矿压观测，这次活动对于我们进一步深刻了解我矿放顶煤综采工作面的顶板活动规律有很大的意义。
1 工作面概况
1.1 工作面四邻及围岩破坏情况 四采区41105综放工作面位于我矿四采区南部，该工作面北部衔接矿井三条采区集中大巷，东部为下一步开采的41107设计工作面，西部为41103工作面采空区，工作面总体呈单斜构造，该面南北向布置，工作面9#煤已回采，现开采10+11#合并煤层，工作面切割巷附近分布有梁上庄、渔湾9#煤破坏区。
1.2 工作面参数及顶底板情况 该工作面走向长度1050米，倾斜长度135米，煤层为太原组10+11#煤层，均厚7.77米，煤层平均4°左右，属近水平煤层。煤容重1.4t/m3。9#煤厚度1.59m，容重为1.35T/m3；9#煤顶板K2石灰岩厚度6.4m，容重为2.42T/m3；10#煤顶板页岩厚度1.5m，容重为2.41T/m3。老顶为K2石灰岩，厚度6.4米。深灰色，致密坚硬，抗压强度960kg/cm2。直接底为铝土质泥岩，厚度7.69米，遇水变软膨胀，抗压强度126kg/cm2。
1.3 采煤方法 该工作面采用走向长壁后退式采煤法，综合机械化采煤、放顶煤工艺，采用自然跨落法管理采空区顶板。采高2.4m。作业循环进度定为0.6m。循环放煤步距确定为0.6m。放顶煤厚度5.37m，一刀一放放煤法平均采放比：1：2.24。最大控顶距为4670mm，最小控顶距为4070mm，放煤高度5.37m，放煤步距0.6m。
1.4 顶板管理方法 该工作面采用ZF4200/16/26型支撑掩护式液压支架作为基本支架护顶。随着工作面推进，每循环一次，采空区顶板垮落一次。选用87架ZF4200/16/26型中间架，5架ZFG5000/16.5/26.5型过渡架作为端头架进行支护，共计92架。
具体液压支架参数详见下表：
1.5 矿压观测方法 工作面共布置四条测线，分别位于工作面机头20#支架和72#支架以及工作面中部的45#、46#支架上。每条测线上各安装两台电子圆图仪，将每台仪器的两个接口分别接在支架的四根立柱的下腔，这样就可以将整个位于测线上的支架的受力和它对顶板的支护状况全过程全方位地记录下来。
2 工作面矿压显现规律
2.1 直接顶初次跨落 6月10日，在工作面到煤壁到落山跨度（以后简称跨度）为平均7米时支架阻力有明显升高的趋势，11日在工作面中部支架阻力达到30Mpa，机头支架阻力升高的趋势进一步加剧。15日18点，当跨度达到9.6米时，工作面机头和中部支架工作阻力达到30Mpa，机尾支架阻力也急剧升高。
2.2 老顶初次来压 到22日，当工作面跨度达到14米时，工作面机头支架阻力达到30Mpa，机尾支架阻力也急剧升高。
2.3 老顶的周期来压 老顶初次来压过后，工作面中部测点的压力值一直维持在卸载值。工作面机尾的测点的测值有不同程度的低落，到7月13日再次全部达到支架的额定工作阻力值。
2.4 支架工作性能分析 在支架工作阻力曲线可以看出，直接顶来压和老顶初次来压后，支架的工作阻力特性曲线为一次增阻-恒阻型曲线的占90%以上，时间加权阻力十分接近于支架的额定工作阻力。工作面顶板来压时安全阀最大的卸载频率高达4次每小时。支架的安全阀卸载值为31.766MPa，需要在一定程度上调高。
3 观测结果
①根据观测得知支架安全阀卸载值不均匀，其中最大值36MPa，最小值为24MPa。②该工作面老顶初次来压期间没有发现支架钻底和被支架被压死的现象。证明该种型号的支架可以满足该工作面的要求。③该工作面直接顶跨落步距为9.6m，老顶初次来压步距为21.8m。顶板来压时前后立柱的支架工作特性曲线都为频繁卸载的恒阻性，证明来压强度接近于支架的额定工作阻力。④周期来压步距不明显，周期来压强度接近老顶初次来压强度。前立柱的工作特性曲线几乎90%为增阻-恒阻型特性曲线，时间加劝阻力十分接近于支架的额定工作阻力。说明该工作面支架安全阀卸载值偏低。⑤在顶板来压以后，前立柱的工作特性曲线几乎90%为增阻-恒阻性特性曲线。时间加劝阻力十分接近于支架的额定工作阻力。后立柱的工作特性曲线则呈增阻-恒阻性，一次增阻，多次增阻性的都有。说明该工作面支架安全阀卸载值偏低。
参考文献：
[1]张顶立.综合机械化放顶煤开采采煤工作面矿山压力控制[M].北京：煤炭工业出版，1999.
[2]周楚良.矿山压力实测技术[M].徐州：中国矿业大学出版社，1988.
[3]张荣立，何国纬，李铎.采矿工程设计手册[M].煤炭工业出版社，1996.