文档介绍：--------------------------------
矿井顶板管理及支护措施
编制:----------------------
期:2013年2月26日
一、影响我矿矿山压力显现的地质及生产技术因素:
(一)影响矿山压力显现的地质因素:
1、煤层顶底板岩性分析:
矿区内可采煤层顶板为粉砂岩、细砂岩和厚层状燧石灰岩,首采12号顶板为厚层状燧石灰岩,顶板完整易导致大面积推倒支护;煤层底板为粘土岩,粘土岩遇水易膨胀,造成巷道底鼓,必须加强巷道排水畅通以及及时清理底鼓。对局部破碎带及节理发育处应加强顶板管理和支护;在底板管理中应采取相应措施,消除底板软岩危害。
2、断层对矿山顶板压力显现的影响:
断层破坏了煤层和顶板的完整性,而且在断层两侧形成破碎带,容易发生局部冒顶或垮面,致使初步来压与周期来压步距改变,增加顶板管理的复杂性。
工作面遇断层时顶板冒顶的危险程度与断层走向和工作面交角有关。交角越小越不利,缓倾斜煤层断层要比走向断层危险。
工作面由断层下盘向上盘推进遇到缓倾斜煤层断层时,过断层之前容易发生冒顶。当工作面由断层上盘向下盘推进时,在工作面过断层后一段距离内,也易发生冒顶。
工作面遇走向断层时,通常也是断层面下方为冒顶危险区。
、采高、开采深度、控顶距等对矿山压力显现的影响:
区内可采煤层3层,煤层位于龙潭组,自上而下煤层编号为M8、M9、M12煤层。
矿区内煤层产状与地层一致,平均倾角6°,M8、M9、、、。
,该煤层层位较稳定,为本设计首采煤层。生产中要加强观察顶板活动规律,及时加强支护。
开采深度直接影响着原岩应力的大小,同时也影响着开采后巷道或工作面周围岩层内支承压力值,因此随着开采深度的增加,支承压力必然增加,从而导致巷道围岩的“挤、压、膨”等现象,导致煤壁片帮及底板鼓起等现象的发生,因此在开采深度增加时应加强支护。
4、影响矿山压力显现的生产技术因素:
(1)开采深度
开采深度直接影响原岩压力大小,同时也影响巷道或工作面周围岩层内支承压力值。开采深度虽然对矿山压力具有绝对的影响,但对矿山压力显现的影响则不全同。
开采深度对巷道矿山压力显现的影响比较明显,如在松软的岩层中开掘巷道,随着深度的增加,巷道围岩的“挤、压、膨”现象更为严重。
开采深度对回采工作面顶板压力大小的影响并不突出,因而对矿山压力显现的影响也不明显。在一般条件下,一定的开采深度是出现冲击地压的一个必要条件。
(2)采高与控顶距
工作面顶底板移近量是矿山压力显现的一个重要参数,它同采高与控顶距有密切关系。
在一定地质条件下,采高是影响上覆岩层破坏状况的最重要因素之一。采高越大,采出的空间越大,必然导致上覆岩层破坏严重,在单一煤层或厚煤层第一分层开采时,采高越高,控顶距越大,在同样位置的老顶可能取得平衡的机率越小,意味着顶板压力越大,直接顶的稳定性也越降低,而且,在支承压力作用下,工作面煤壁容易片邦。因此采高大的工作面中矿压显现严重,采高越低顶板活动越缓和,煤壁也较稳定。
但是,控顶距并不是越小越好。有时放顶后,采空区顶板冒不下来,工作面支架载荷就会加大,如果支架阻力不足,支柱稳定性差,也可能造成工作面冒顶事故。
最大控顶距与放顶宽度有关,放顶距小,顶板放不下来,会增加压力;放顶宽度太大,采空区垮落面积太大将易撞倒支架,引起冒顶。因此,对于某一煤层顶板究竟采用多大的控顶距和放顶距较为合理,必须通过试验,在总结实践经验基础上,合理地加以确定。
(3)工作面推进速度与生产工序
对工作面顶底板移近速度影响最大的生产工序是落煤和放顶。加快工作面推进度可以抑制矿山压力的显现,但不能从根本上改变落煤和放顶两工序对顶底板移近量的影响。
推进速度快意味着回采工作面停滞时间短,顶板岩层下沉量小,一般来说,顶板压力也较小。反之,推进速度慢,工作面顶板下沉量大,顶板压力也会较大。单体液压支柱支护的工作面,由于支护阻力较小,顶底板移近量大,加快单体支柱工作面的推进速度,可在相当程度上改善顶板状况,保持顶板完整性,有利于顶板管理。
此外,由于落煤与放顶两工序是影响顶底板移近量的主要因素,所以在组织工作面生产时,不宜将落煤与放顶两工序同时进行,以避免顶板的剧烈活动,导致顶板下沉速度增大。如果放顶与落煤两工序同时进行时,其错距应保持10~15m以上,以防发生冒顶。
(4)上部煤层残留煤柱
如果煤层间距较小,上部煤层开采时残留的煤柱支承着上覆岩层,形成压力集中。高压力将向底板传递,从力学上说,这是一个布兴湿克问题,可以计算。对巷道掘进及维护影响很大。
(5)支护方法
支架的作用是阻止直接顶离层冒落。使用初撑