澄合矿区中厚煤层综采面矿压显现特征研究.pdf

第 32 卷第 2 期 2012 年 03 月 西安科技大学学报 JOURNAL OF XI’ AN UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY Vol． 32No. 2 Mar. 2012 文章编号 1672 －9315 2012 02 －0186 －07 澄合矿区中厚煤层综采面矿压显现特征研究 ＊ 谷拴成1 ， 李 昂1， 樊志斌2， 叶东生2 1． 西安科技大学 建筑与土木工程学院， 陕西 西安 710054; 2． 澄合矿务局， 陕西 澄城 715200 摘要为解决澄合矿区 5 号煤典型中厚 1． 5 ～3． 5 m 煤层综采开采中存在的液压支架选型合 理性等问题， 文中以澄合矿区具有典型中厚煤层的王村煤矿斜井 5216 综采工作面地质条件为研 究背景， 通过现场矿压观测手段分析研究了矿压显现特征。研究结果 得出了澄合矿区典型中厚 煤层综采工作面直接顶初次垮落步距、 老顶初次来压步距、 周期来压步距、 来压强度以及来压持 续距离等矿压显现特点， 从而为澄合矿区中厚煤层综采支架选型合理性、 安全可靠性以及相似工 作面的高效安全开采提供科学依据。 关健词澄合矿区;中厚煤层;综采面;矿压显现特征 中图分类号TD 322文献标志码A 王村斜井矿区位于澄合矿区的中部， 属于渭北煤田的一部分， 属华北型石炭二叠纪含煤构造， 其居关 中盆地之北缘， 位于渭北石炭、 二迭系煤田之中段， 陕西省澄城、 合阳 2 县境内。王村斜井自 2002 年10 月 竣工投产以来， 主要开采 5 号煤层， 其赋存于上石炭统太原群和下二叠统山西组地层之中、 太原群上部、 整个煤系的中部， 厚度 1． 6 ～2． 35 m， 平均为 2． 2 m 左右， 一般为 2 层， 夹矸厚度 0． 08 ～0． 25 m， 夹矸多为 砂质泥岩及泥岩， 属澄合矿区典型的复杂结构中厚煤层。 随着澄合矿区浅部煤层资源的枯竭， 发展深埋的综采技术已经成为澄合矿区可采煤层的主导采煤方 法 ［1 －2 ］。但由于开采煤层赋存条件、 煤岩力学性质以及煤层厚度的区域化的存在， 煤层厚度薄厚程度使得 综采工作面的矿压显现规律也具有一定的差异性。王村煤矿斜井 5 号煤层是目前澄合矿区大采深可采 煤层条件下， 仅有的典型中厚煤层综采工作面多煤层开采， 其上覆岩层赋存条件不同于澄合矿区其他矿 井， 在该条件下， 工作面矿压显现规律将表现出不同于厚煤层开采的新特点。文中选取王村煤矿斜井典 型中厚煤层的 5216 综采工作面进行了系统的工作面矿压观测分析， 掌握中厚煤层综采条件下工作面的 矿压显现特征， 为今后澄合矿区中厚煤层条件下其他工作面的安全高效开采、 顶板的有效控制和工作面 设备的选型提供技术参考依据［3 －9 ］。 15216 综采工作面概况 1． 1工程地质概况 王村煤矿斜井5216 综采工作面所在煤层为5 号煤层， 位于二采区西翼， 东为采区巷道， 西为后西夏村 庄保护煤柱， 南北为待掘工作面， 地面为沟壑地带， 西部较平缓， 西高东低， 冲沟发育。5216 工作面的地面 标高为 648 ～ 717 m， 工作面标高为 420 ～ 450 m， 工作面走向长 790 m， 倾斜长 150 m， 该面煤层厚 度 1． 6 ～3． 1 m， 平均 2． 35 m， 煤质松软， 煤层夹矸 1 ～4 层， 一般 2 ～3 层， 夹矸厚度 0． 12 ～0． 26 m， 一般厚 0． 18 m， 属复杂结构中厚煤层。 *收稿日期 2011 －12 －10 基金项目陕西省教育厅科研计划项目资助 11JK0779 通讯作者谷拴成 1963 － ， 男， 陕西扶风人， 教授， 主要从事岩土工程、 地下抗震、 矿山压力及地下结构可靠度等方面的教学与研究 工作． DOI10.13800/ki.xakjdxxb.2012.02.022 第 2 期谷拴成等 澄合矿区中厚煤层综采面矿压显现特征研究 煤岩名称柱状厚度/m岩性描述 中粒砂岩 ●●●●●● ●●● 5．5浅灰色， 以石英为主。 粉砂岩 ●●● ●●●●●● 2．3深灰色， 块状， 夹砂质泥岩层。 泥岩 2．2深灰色， 含少量植物化石 粉砂岩 ●●●●●● ●●● 2．4深灰色， 块状， 含少量云母片。 4 －1 煤层 0．9黑色粉末状。 粉砂岩 ●●● ●●●●●● 2．2灰黑色， 块状， 砂质胶结。 4 －2 煤层 1．2黑色粉末状。 粉砂岩 ●●●●●● ●●● 2．2深灰色， 块状， 含少量黄铁矿结核。 岩质泥岩 / 0．1 黑色质脆。 5 号煤层 2．35块状， 黑色半亮型， 含夹矸1 －4 层。 粉砂岩 ●●●●●● ●●● 1．4灰黑色， 块状， 含少量植物化石。 细粒砂岩 ●●●●●●0．7 浅灰 － 灰白色， 泥质胶结。 粉砂岩 ●●●●●● ●●● 2．2灰黑色， 块状， 砂质胶结。 图 1 5216 工作面煤岩层综合柱状图 Fig． 1synthetical stratum histogram of 5216 working face 煤层伪顶为平均厚度 0． 1 m 左右的 炭质泥岩， 直接顶以块状结构的粉砂岩为 主， 厚度 0． 8 ～ 4． 2 m， 一般 2． 2 m， 距 4 －2 煤 1． 2 m， 老顶为砂质胶结的粉砂岩， 厚度 2． 4 m， 煤层直接底为粉砂岩， 厚度 1． 5 m 较稳定， 老底为粉砂岩， 5216 工作面煤岩 层综合柱状图如图 1 所示。 1． 2工作面生产技术条件 根据况且井田开采技术的发展现状， 结合王村煤矿斜井 5216 工作面根据地质 条件及煤层赋存特点， 认为本井田 5 号煤 层属复杂结构中厚煤层， 煤层倾角小， 确 定采用走向长壁后退式一次采全高全部 垮落法控制顶板的综合机械化采煤方法。 5216 工作面共布设 118 架 ZY2500 － 12/26 型支撑掩护式液压支架， 两端头采用 π 型长梁、 加单体支柱支护， 对顶板采用全支护垮落法控制， 工 作面最大控顶距为 3． 9 m， 最小控顶距为 3． 3 m． 工作面主要设备技术参数见表 1． 表 1采煤工作面设备技术参数 Tab． 1Equipment technical parameters of coalface 设备名称规格型号主要技术参数 液压支架ZY2500 －12/26 支架高度 1．2 ～2．6 m， 中心距 1 250 mm， 工作阻力 2 500 kN， 初撑力 1 979 kN， 支护强度 0．49 MPa 采煤机MG －15/368 － WD 总装机功率 367． 5 kW 467．5 kW ， 机面高度 1 100 mm， 适用于最大采高 2． 95 m， 煤层倾 角≤40较薄煤层 刮板机SGZ －630/264长度 150 m， 运输能力 400 t/h， 功率 132 kW 乳化泵MRBZ －125/31．5工作压力 31． 5 MPa， 公称流量 200 L/min， 功率 125 kW 2矿压观测方法 王村煤矿斜井 5216 综采工作面在回采期间， 采用煤矿矿压动态监测系统对工作面液压支架载荷进 行了连续在线监测， 故此工作面支架的承压情况是通过安装在工作面支架内的动态矿压监测设备显示， 根据系统要求， 每 10 架安装一组顶板压力分机， 在 5216 工作面设计 12 台， 第 1 个测压表设在 3 号支架 上， 然后每隔 10 架设 1 个， 最后 1 个设在 114 号支架上。每条测线的支架左右立柱及平衡缸上各安设 1 个缸体内腔液压传感器监测支架载荷压力变化数据的变化状况和支架工作状态。其数据通过安装在移 动变电站上一台综采通讯单站及变电站的网络接口 NPORT － DE311 借助光线环网传到地面监控主机。 对工作面推进距离、 采高、 片帮冒顶、 周期来压等情况都可采取人工加智能记录系统完成。 3矿压显现特征分析 为了掌握澄合矿区典型复杂结构中厚煤层的矿压显现特征， 对王村煤矿斜井 5216 综采工作面的矿 压监测历时将近2 个月的连续观测记录支架的初撑力、 末阻力及工作面， 共安装的12 台矿压监测设备， 分 上中下 3 条区段进行分析， 进一步掌握复杂结构中厚煤层工作面的矿压显现特征、 支架的承载能力及运 转状况等。 3． 1工作面沿走向矿压显现特征 为了确定沿走向工作面矿压特征包括直接顶初次垮落、 老顶初次来压和周期来压特征， 以工作面支 781 架支护阻力平均值为纵坐标， 以距离切眼距离为横坐标绘制平均支护阻力变化曲线， 在支护阻力平均值珔P 加其一倍均方差 σp为老顶来压的判据， 同时分析工作面沿走向矿压显现时通常将动载系数作为衡量老 顶周期来压强度指标即［5 －6 ］ PM珔P σp， K pZ pF 式中PM为判定老顶来压的工作阻力 来压判据 ; 珔 P 为观测期间全部支架时间加权工作阻力平均值; σp 为全部支架时间加权工作阻力均方差; pZ为老顶来压时支护阻力平均值; pF为老顶非来压时支护阻力平 均值。 表 2 5216 工作面三测区来压情况一览表 Tab． 2Roof weighting list of three survey areas of 5216 working face 测区上中下平均值 L直25． 826． 625．926． 1 直接顶板来压 K直 1． 361．371．321．35 X直 2． 21． 61．51． 8 L初36． 435． 836．136． 2 老顶初次来压 K初1． 421．481．441．45 X初2． 52． 42．72． 5 L周9． 79． 89．69． 7 老顶周期来压 K周1． 381．401．351．38 X周1． 821．71． 8 表中 L 为来压步距，m; K 为动载系数; X 为来压影响距离， m． 根据现场矿压监测实际情况， 选取观测期间支架时间加权工作阻力平均值加上支架 1 倍时间加权工 作阻力均方差作为老顶来压显现判据的主要指标， 并参考支架每天的循环末阻力。在经过井下矿压监测 实时大量有效数据的基础上， 对数据进行统计分析得到了5216 工作面上、 中、 下3 个测区的初次来压和周 期来压规律。表 2 列出了初次来压与周期来压期间来 3 个测区的平均来压步距、 来压影响距离及动载系 数等情况。 此次监测以液压支架载荷的动态实时监测为主要监测手段， 并结合现场实地观察、 工作面煤壁渗水 情况以及采煤工作面顶板的破碎度观测等综合分析判断老顶来压情况。从表 2 可以看出， 上、 中、 下 3 个 测区在来压前后均出现了明显的矿压显现现象， 3 个测区的液压支架时间加权工作阻力与工作面推进距 离的关系曲线见图 2， 从图中可以看出 1工作面上测区周期来压步距最大为 12． 9 m， 最小为 6． 5 m， 平均为 9． 7 m， 来压影响范围在 1． 2 ～ 2．6 m; 非来压期间工作面支架平均工作阻力 23． 5 MPa， 是额定工作阻力的 59． 1． 周期来压期间支架工 作阻力最大值可达 36． 5 MPa， 是额定工作阻力的91． 7， 平均33． 6 MPa， 是额定工作阻力的84． 4， 动载 系数 1． 38; 判据二的时间加权工作阻力 30． 4 MPa， 是额定工作阻力的 76． 3， 动载系数为 1． 29． 2工作面中测区周期来压步距最大为 13． 8 m， 最小为 6． 3 m， 平均为 9． 8 m， 来压影响范围在 1 ～ 3 m; 非来压期间工作面支架平均工作阻力 23． 1 MPa， 是额定工作阻力的 58． 周期来压期间支架工作阻 力最大值可达 36． 8 MPa， 是额定工作阻力的 92． 4， 平均 33． 4 MPa， 是额定工作阻力的 84， 动载系数 1． 40; 判据二的时间加权工作阻力 30． 7 MPa， 是额定工作阻力的 77， 动载系数为 1． 33． 3工作面下测区周期来压步距最大为 11． 9 m， 最小为 6． 6 m， 平均为 9． 6 m， 来压影响范围在 1． 4 ～ 2．7 m; 非来压期间工作面支架平均工作阻力 24． 2 MPa， 是额定工作阻力的 60． 9． 周期来压期间支架工 作阻力最大值可达 36． 2 MPa， 是额定工作阻力的91， 平均33． 2 MPa， 是额定工作阻力的83． 4， 动载系 数 1． 35; 判据二的时间加权工作阻力 30 MPa， 是额定工作阻力的 75． 4， 动载系数为 1． 24． 综合上述分析可知， 上、 中、 下 3 个测区初次来压步距最大为 36． 4 m， 最小为 35． 8 m， 平均为 36． 2 m， 881西 安科技大学学报2012 年 第 2 期谷拴成等 澄合矿区中厚煤层综采面矿压显现特征研究 8.110.56.56.812.99.310.912.210.136.4 25.8 1251151059585756555453525155 0 10 20 30 40数据二平均阻力σ数据一平均阻力0.5σ 平均阻力数据支架时间加权工作阻力 1251151059585756555453525155 0 10 20 30 40 数据二平均阻力σ数据一平均阻力0.5σ 平均阻力数据支架时间加权工作阻力 1251151059585756555453525155 0 10 20 30 40数据二平均阻力σ数据一平均阻力0.5σ 平均阻力数据支架时间加权工作阻力 工作面距开切眼距离/m 支架时间加权工作阻力/MPa 工作面距开切眼距离/m 支架时间加权工作阻力/MPa 工作面距开切眼距离/m 支架时间加权工作阻力/MPa 9.69.86.36.513.89.410.811.59.735.8 26.6 8.510.76.86.511.910.211.611.88.536.1 25.9 （a） （b） （c） 图 2液压支架时间加权工作阻力与推进距离关系曲线 Fig． 2Curve of hydraulic support working resistance and advance distance a上测区 b中测区 c下测区 影响范围最大为2． 7 m． 周期来压步距最 大为 13． 8 m， 最小为 6． 3 m， 平均为 9． 7 m， 影响范围为 1 ～3 m． 来压期间支架最 大工作阻力为 36． 8 MPa， 占额定工作阻 力的 92． 4， 平均 工 作 阻 力 为 33． 5 MPa， 占额定工作阻力的 84． 2; 非来压 期间支架最大工作阻力为 30． 6 MPa， 占 额定工作阻力的 76． 6， 3 个测区的初 次来压平均动载系数为 1． 45， 周期来压 期间平均动载系数为 1． 38。 3． 2 工作面沿倾向矿压显现特征 5216 工作面共布设 12 台矿压动态 监测设备， 每隔 5 min 记录 1 次矿压数 据。工作面推进至距开切眼 125 m 距离 范围内共观测到 9 次周期来压。工作面 初次来压和周期来压期间三测区平均的 特征值见表 3． 3． 2． 1直接顶初次垮落 由现场矿压观测结果分析可知， 5216 工作面直接顶板的粉砂岩初次垮落 步距为 26． 1 m， 此时观测区的支架来压 强度平均 30． 9 MPa， 占额定工作阻力 65． 6， 动载系数为 1． 35． 3． 2． 2老顶初次来压 王村煤矿斜井 5216 工作面顶板初 次来压步距平均为 36． 2 m， 支架来压强 度平均达到 34． 8 MPa， 占额定工作阻力 87． 4， 动载系数为 1． 45． 初次来压之 前， 工作面支架工作阻力普遍较小， 一般 在 14 ～ 25 MPa 之间。初次来压期间顶 支架架号 1141029080706050403020103 0 10 20 30 40 支架工作阻力/MPa 初次来压后支架压力初次来压前支架压力 图 3初次来压前后支架工作阻力变化曲线 Fig． 3Change curve of working resistance pre and post first weighting 板及煤壁出现 “发汗” 现象， 煤壁发出“咔咔” 响声， 并 伴有片帮现象， 片帮现象较为严重， 片帮深度在 300 ～ 800 mm， 割煤较感容易， 伪顶处的炭质泥岩出现压碎 现象， 并伴随有顶板断裂声响， 同时支架顶梁缝隙之 间伴有大量顶煤冒落现象， 液压支架荷载明显增加， 活柱增阻加剧， 支架活柱下缩量加大， 矿压监测设备 上支架最大载荷达到 36 MPa/架， 动载系数增大至平 时的 1． 45 倍， 据现场实测， 部分液压支架安全阀开启 率达到 32， 以上现象表明 5216 综采工作面初次来 压已经开始， 来压开始时刻对应的工作面推进至开切眼距离为机头 34． 1 m， 机尾 35． 8 m， 平均 34． 9 m， 来 压前后所有液压支架工作阻力分布情况如图 3 所示。 当推进到工作面机头 37． 2 m， 机尾 38． 6 m， 平均推进 37． 9 m， 液压支架 12 台监测系统矿压数据均回 落至来压前 28 MPa 之下， 支架增阻速率明显下降， 初次来压结束。此次初次来压持续距离达 2． 7 m， 来压 981 期间监测支架工作阻力为 34． 8 MPa， 占额定工作阻力 87． 7， 动载系数为 1． 45． 表 3 5216 工作面初次、 周期来压特征值 Tab． 3First weighting and periodic weighting eigenvalue of 5216 working face 初次/周期来压次序推进距离/m来压步距/m来压强度/ MPa架 －1 动载系数 直接顶来压26． 126．130．91． 35 初次来压36． 236．234．81． 45 周期 1 45． 89．433．51． 33 周期 2 57． 611．833．71． 35 周期 3 68． 711．133．21． 37 周期 4 78． 39．633．31． 34 周期 5 91． 212．933．61． 39 周期 6 97． 86．633．81． 44 周期 7 104． 36．533．51． 31 周期 8 114． 610．333．91． 34 周期 9 123． 38．733．01． 39 周期平均值9．633．51． 38 1141029080706050403020103 0 10 20 30 40 支架工作阻力/MPa 初次来压后支架压力初次来压前支架压力 支架架号 图 4第 1 次周期来压前后支架工作阻力变化曲线 Fig． 4Change curve of working resistance pre and post the first 3． 2． 3老顶顶周期来压 老顶初次来压后， 当工作面推进至机头 44． 8 m， 机尾 43． 2 m 时， 工作面液压支架荷载压力出现明显 剧烈， 支架工作阻力增加， 活柱下缩量增大， 煤壁片帮 及深度加深并伴有声响， 液压支架部分安全阀开启， 由此判断工作面老顶顶板出现第 1 次周期来压， 老顶 的第1 次来压平均步距为9． 4 m， 来压持续距离为1． 3 ～2． 1 m， 来压期间支架最大工作阻力达到34． 4 MPa， 是额定工作阻力的 86． 3， 动载系数为1． 31; 平均工 作阻力为 32． 3 MPa， 是额定工作阻力的 82． 1， 动载系数为 1． 25， 第 1 次周期来压期间支架工作阻力变 化如图 4 所示。 随着工作面的继续推进， 当工作面分别推进到 57． 6， 68． 7， 78． 3， 91． 2， 97． 8， 104． 3， 114． 6 及 123． 3 m 时， 均出现了明显老顶来压现象， 工作面老顶出现了第 2， 3， 4， 5， 6， 7， 8 及 9 次周期来压， 来压步距分别为 11．8， 11． 1， 9． 6， 12． 9， 6． 6， 6． 5， 10． 3 及 8． 7 m， 共观测到 9 次周期来压。周期来压期间支架平均工作阻力 为 33． 5 MPa， 占额定工作阻力的 84． 2． 4工作面支架工作阻力分布特征 4． 1支架初撑力分析 本次5216 工作面矿压监测采用实时在线监测系统分析 3 个测区的初撑力工作阻力变化规律可知， 支 架平均初撑力集中在 11 ～27 MPa， 平均 18． 2 MPa， 占额定初撑力的 58． 7， 但由于液压支架管路较长， 支 管、 弯管和阀件较多， 根据实际测量压力损失应按工作压力 额定初撑力 的 70折算， 故平均初撑力占实 际额定初撑力的82． 5; 低于实际额定初撑力一半的占21， 因此， 支架的平均初撑力发挥程度达到额定 值的 80， 支架实际初撑力利用率满足要求， 支架设计初撑力比较合理， 液压支架初撑力频率统计结果以 直方图形式表达， 如图 5 所示。 4． 2支架时间加权工作阻力分析 液压支架时间加权工作阻力频率分布直方图如图 6 所示， 支架时间加权工作阻力分布以正态分布为 主， 符合深埋中厚煤层来压特点。 由图6 可知， 支架平均时间加权工作阻力为26． 7 MPa， 占额定工作阻力的67． 1， 其中大于额定工作 091西 安科技大学学报2012 年 第 2 期谷拴成等 澄合矿区中厚煤层综采面矿压显现特征研究 阻力 90的占到 7． 5， 小于额定工作阻力 30 的仅仅占到 13． 2。周期压来期间最小动载系数为 1． 31， 最大动载系数 1． 45， 平均动载系数 1． 38， 说明工作面顶板来压较为剧烈， 但来压时支架安全阀开启 比率较低， 从液压支架平均时间加权工作阻力监测结果整体看， 来压期间支架工作状态运行正常， 支架额 定工作阻力较为合理， 支架能够满足周期来压期间顶板压力， 支架设计利于顶板管理。 32.930.227.524.722.119.316.513.811.18.35.6 0 5 10 15 20 25 支架初撑力/MPa 频率分布/ 趋势线初撑力 图 5液压支架初撑力频率分布直方图 Fig． 5Frequency distribution histogram of hydraulic support setting load 40.237.534.732.129.326.623.821.118.415.612.9 0 5 10 15 20 25 支架时间加权工作阻力/MPa 频率分布/ 趋势线初撑力 图 6液压支架时间加权工作阻力频率分布直方图 Fig． 6Frequency distribution histogram of hydraulic support working resistance 5结论 文中以澄合矿区 5 号煤典型中厚 1． 5 ～3． 5 m 煤层的王村煤矿斜井 5216 综采工作面地质条件为研 究背景， 对现场矿压观测实测结果整理分析， 研究了老顶的的初次来压和周期来压期间矿压显现特征， 得 到结论如下 1由 5216 综采工作面上、 中、 下 3 个测区矿压显现规律可知， 在来压前后均出现较明显的矿压显现 现象， 直接顶板垮落步距为 26． 1 m， 初次来压步距为 36． 2 m， 观测期间共经历了 9 次周期来压， 周期来压 步距在 6． 3 ～13． 8 m 之间， 平均为 9． 7 m， 来压影响范围为 1 ～3 m． 2老顶初次来压期间支架时间加权最大工作阻力为36 MPa/架， 平均工作阻力为34． 8 MPa/架， 支架 最大支护强度为 2 261 kN/架， 低于支架支护额定强度2 500 kN/架， 动载系数在1． 32 ～1． 48 之间， 初次来 压时矿压显现较剧烈， 液压支架安全阀开启率达到 32; 周期来压期间支架时间加权平均工作阻力为 33． 5 MPa/架， 支架平均支护强度为2 192． 2 kN/架， 动载系数在1． 31 ～1． 45 之间， 周期来压期间支架安全 阀开启比率普遍小于 30， 支架设计利于顶板管理。 3由支架初撑力和时间加权工作阻力频率分布直方图可知， 支架载荷分布以正态分布为主， 符合深 埋中厚煤层来压特点。支架平均初撑力集中在 11 ～27 MPa， 平均 18． 2 MPa， 平均初撑力占实际额定初撑 力的 82． 5， 发挥程度大于额定值的 80， 支架实际初撑力利用率满足要求， 支架设计初撑力比较合理; 支架平均时间加权工作阻力为26． 7 MPa， 占额定工作阻力的67． 1， 周期压来期间最小动载系数为1． 31， 最大动载系数1． 45， 平均动载系数1． 38， 说明工作面顶板来压较为剧烈， 但来压时支架安全阀开启比率较 低， 来压期间支架工作状态运行正常， 支架额定工作阻力较为合理， 支架能够满足周期来压期间顶板压 力， 说明目前 5216 综采工作面所选用 ZY2500 －12/26 型支撑掩护式液压支架安全可靠。 参考文献References ［ 1］ 王海宁． 澄合二矿 24504 综采工作面矿压显现特征［ J］ ． 西安科技大学学报， 2011， 31 1 19 －21． WANG Hai- ning． Ground pressure behavior of No． 24504 fully- mechanized working face of No． 2 Chenghe mine［ J］ ． Journal of Xi’ an University of Science and Technology， 2011， 31 1 19 －21． ［ 2］ 余本胜， 王志鹏， 马建宏， 等． 复杂地质条件下综采液压支架适应性研究［ J］ ． 采矿与安全工程学报， 2009， 26 1 101 －104． YU Ben- sheng， WANG Zhi- peng， MA Jian- hong，et al． Adaptability of hydraulic support in fully mechanized caving under complicated geological conditions［ J］ ． Journal of Mining and Safety Engineering， 2009， 26 1 101 －104． ［ 3］ 刘洋， 伍永平． 近浅埋煤层老顶初次垮落规律及控顶措施［ J］ ． 西安科技大学学报， 2009， 29 4 400 －404． LIU Yang， WU Yong- ping． Main roof first collapse law and measure of controlling roof in seam with approximate shallow depth ［ J］ ． Journal of Xi’ an University of Science and Technology， 2009， 29 4 400 －404． 191 ［ 4］ 韦四江， 支光辉， 勾攀峰． 滑动构造下回采工作面异常矿压显现规律模拟［ J］ ． 西安科技大学学报， 2010， 30 4 402 － 406． WEI Si- jiang， ZHI Guang- hui， GOU Pan- feng． Abnormal strata pressure of mining field under condition of gliding tectonics u- sing numerical simulation［ J］ ． Journal of Xi’ an University of Science and Technology， 2010， 30 4 402 －406． ［ 5］ 高进， 贺海涛． 厚煤层综采一次采全高技术在神东矿区的应用［ J］ ． 煤炭学报， 2010， 35 11 1 888 －1 892． GAO Jin， HE Hai- tao． Application of fully mechanized full seam one passing mining technology to thick seam in Shendong mining area［ J］ ． Journal of China Coal Society， 2010， 35 11 1 888 －1 892． ［ 6］ 杨尚欢， 孟祥瑞， 赵光明． 缓倾斜中厚煤层首采面矿压显现规律研究［ J］ ． 煤炭工程， 2009， 10 55 －57． YANG Shang- huan， MENG Xiang- rui， ZHAO Guang- ming． Study on strata pressure behavior of gently inclined medium- thick- ness seam［ J］ ． Journal of China Coal Society， 2009， 10 55 －57． ［ 7］ 杨培举， 常兴民， 胡学军， 等． 中厚煤层高产高效综采面矿压规律及支架承载特征［J］ ． 矿山压力与顶板管理， 2003， 3 67 －69． YANG Pei- ju， CHANG Xing- min， HU Xue- jun， et al． The rock pressure law and support loading character at height output， height efficiency work face in the thin and medium- thickness seam［ J］ ． Ground Pressure and Strata Control， 2003， 3 67 － 69． ［ 8］ 李金华， 谷拴成， 李昂． 浅埋煤层大采高工作面矿压显现规律［ J］ ． 西安科技大学学报， 2010， 30 4 407 －416． LI Jin- hua， GU Shuan- cheng， LI Ang． Strata pressure behavior of shallow coal seam with large mining height［J］ ． Journal of Xi’ an University of Science and Technology， 2010， 30 4 407 －416． ［ 9］ 李树志， 白国良， 田迎斌． 煤矸石回填地基的环境效应研究［ J］ ． 地球科学与环境学报， 2011， 33 4 412 －415． LI Shu- zhi，BAI Guo- liang，TIAN Ying- bin． Study on environmental effect of foundation backfilled with coal gangue［J］ ． Journal of Earth Sciences and Environment， 2011， 33 4 412 －415． Characteristics of mine pressure behaviors at fully- mechanized face for medium- thickness coal seam with Chenghe mining area GU Shuan- cheng1， LI Ang1， FAN Zhi- bin2， YE Dong- sheng2 1． College of Civil and Architectural Engineering，Xi’ an University of Science ＆ Technology，Xi’ an 710054， China; 2． Chenghe Mining Bureau，Chengcheng 715200，China AbstractIn order to solve the existing problems of hydraulic powered support selection rationality of the exploitation process for a fully mechanized coal face of typical medium- thickness seam in No． 5 Coal Seam of Chenghe Mining Area，No． 5216 fully- mechanized working face of Wangcun Mine Inclined Shaft，the characteristics of strata behavior of fully mechanized coal face in typical medium- thickness seam are researched with the s of strata control observation． Research resultswe have obtained initial caving interval of the immediate roof，initial weighting length of the main roof，periodic weighting length of the main roof，strata weighting strength， sustainable range and the related strata behavior char- acteristics． The certain reference is provided for hydraulic powered support selection rationality and safe- ty reliability and highly efficient and safe mining of the similar working- face for a fully mechanized coal face of medium- thickness seam in Chenghe Mining Area． Key wordsChenghe Mining Area;medium- thickness seam;fully mechanized face;strata behavior characteristics ＊ 291西 安科技大学学报2012 年 *Corresponding authorGU Shuan- cheng， Professor， Xi’ an 710054， P． R． China， Tel 0086 －13299110615， E- mail 651238823 qq． com