综放工作面超前采动影响范围的碗定方法.pdf

中州煤 炭2 0 0 5年 第 1 期 总 第 133 期 综 放 工 作 面超 前 采 动 影 响 范 围 的碗 定 方 法 张 红兵 （ 河 南 理 工 大 学 ，河 南焦 作45 岑 0 0 0 ） 摘 要 在 综 放 工 作 面的 超 前 采 动 影 响 带 内， 通 过 观 察 工 作 面进 风 巷 和 回风 巷 边 采 边 抽 钻 孔 的 瓦 斯 流 量 的 变 化 ， 确 定 工 作 面 超 前采 动影 响 范 围。 关 键 词 综 放 工 作 面； 超 前； 采 动 影 响； 瓦 斯 ； 抽放 乡 中 圄分类号 T D 32 3文 献标 识 码 B文 章 编 号 10 0 3－0 50 6 （2 0 0 5）o f －0 0 0 3－ o f 斯 通 道 逐 渐 减 少 ， 瓦 斯 抽 放 量 逐 渐 减 少 ， 压 应 力 逐 渐 增 大 ， 大 于 煤 体 本 身 所 承 受 的 拉 应 力 后 ， 煤 体 产 生 劈 裂 而 被 拉 断 ， 裂 隙 通 道 增 多 ， 瓦 斯 涌 出 量 增 大 ， 抽 放 量 也 增 加 ， 逐 渐 靠 近 工 作 面 压 应 力 又 逐 渐 变 小 ， 压 裂 破 坏 通 道 逐 渐 增 多 ， 瓦 斯 抽 放 量 也 逐 渐 增 大 ， 直 至 裂 隙 与 工 作 面 相 通 ， 瓦 斯 抽 放 量 才 减 少 。 1工 作 面 概 况 中 马 村 矿 2 90 6综 放 工 作 面 位 于 二 九 采 区 西 翼 ， 北 邻 2 90 41作 面 采 空 区 ， 南 临 －2 50 m 流 水 巷（ 与 －2 50 m 流 水 巷 间 隔 50 －7 5 m）， 西 邻 2 7 0 7工 作 面 采 空 区 ， 东 临 2 9 皮 带 下 山 。 工 作 面 设 计 走 向 长 s l s m， 倾 斜 长 139 m，煤 层 结 构 简 单 ，厚 3 － 8 ． 45 m，平 均 厚 5．7 3 m， 煤 层 顶 底 板 附 近 赋 存 有 软 煤 分 层 ， 厚 0 －2 m。 煤 层 坚 固 性 系 数 ／＝0 37－1．7 1 ， 实 测 吨 煤 瓦 斯 含 量 18 m‘ ／t，工 作 面 标 高 －2 36 －195 m， 倾 角 为 12 －15“ 。 伪 顶 为 炭 质 泥 岩 ， 厚 0 －2 ． 7 m， 直 接 顶 为 黑 色 泥 岩 ， 厚 1． 3 －51m，基 本 顶 为 灰 色 细 粒 砂 岩 ， 厚 12 7－16 ． 2 m， 直 接 底 为 黑 色 泥 岩 ， 厚 56 － 18 ． l i n o 该 工 作 面 回 采 巷 道 掘 进 过 程 中 未 见 大 的 断 层 ， 除 沿 顶 布 置 一 条 巷 道 外（原 运 输 巷 ） ， 其 回 采 巷 道 及 切 眼 均 托 煤 沿 底 掘 迸。 运 输 巷 与 原 沿 顶 掘 迸 的 运 输 巷 二90 6回 风 巷 与 2 90 41运 输 巷 揭 露 煤 的 落 差 为 H 。45 m 的 断 层 间 以 及 2 90 6 1切 眼 与 2 7 0 7工 作 面 采 空 区均 保 留 2 0 m的净 煤 柱 。 图 1综 放 工 作 面 超 前 应 力 分 布 示 意 3抽 放 孔 考 察 法 确 定 影 响范 围 （1 ）孔 的 布 置。 选 择 距 离 工 作 面 煤 壁 8 0 m 范 围 内 的 迸 、 回 风 巷 各 布 置 7 个 抽 放 瓦 斯 钻 孔 作 为 试 验 钻 孔 ， 间 距 为 10 m， 工 作 面 每 推 进 2 4 m 测 定 钻 孔 的瓦 斯 浓 度 、 负 压 。 节 流 水 柱 ， 然 后 计 算 出 瓦 斯 抽 放 的混 合 量及 纯 量 。 钻 孔 布 置 如 图 2 所 示 。 2超 前 采 动 影 响机 理 随 着 煤 层 的 采 放 ， 工 作 面 不 断 向 前 推 迸 ， 使 得 煤 壁 前 方 形 成 应 力 增 高 区（图 1）。 当 煤体 所 受 压 应 力 ．大 于 拉应 力 时 ， 就 会 导致 煤 体 产 生 纵 向劈 裂 而 被 拉 断， 即 所 谓 的 “压 裂破 坏 ”。 同 时 在 煤体 内 部 出 现 剪 应 力 ， 最 后 沿 着 与 受 力 方 向 成 一 定 角 度 的 某 个 平 面 发 生 剪 切 破 坏 卿所 谓 的“压 剪 破 坏 ” 。 结 合 煤 体 破 坏 机 理 ， 在 煤 体 受 到 压 应 力 时 ， 煤 孔 隙 逐 渐 闭 合 ， 瓦 回风 巷一 抽 放 钻 孔 进 风 巷 一 收 稿 日 期 2 0 0 4－ 11 － 2 9 作 者 简 介张 红 兵（197 1－）， 男 ，河 南 沁 阳 人 ， 讲 师 ， 1993年 毕 业 于 淮 南 矿 业学 院，现 在河 南理 工 大 学 高 等 职业 学 院任 教 。 臼 2工 作面 抽 放钻 孔 布 置 示 意 （2） 数 据 的 采集 。 在 工作 面（ 下 转 第 2 4页 ） 3 丞 且 丞 再 匹 沮 且 耳 丞 耳 县 【 可 中州 煤炭2 0 0 5年 第 1 期总 第 133期 （上 接 第 3 页）正 常 推 进 过 程 中，选 择 生 产 班 同 时 测 定 考 察 孔 的 各 项 抽 放 参 数 ， 并 且 在 考 察 期 间 应 保 证 抽 放 系 统 的 稳 定 性 。 尽结 语 综 放 工 作 面 超 前 采 动 影 响 范 围 的 确 定 ， 对 煤 矿 安 全 生 产 具 有 重 要 意 义。 在 工 作 面 一 定 范 围 内 的 进 、 回 风 巷 中 以 合 适 间 距 布 置 若 干 抽 放 瓦 斯 钻 孔 ， 工 作 面 每 推 进 一 段 距 离 测 定 钻 孔 的 瓦 斯 浓 度 、 负 压 、 节 流 水 柱 ， 然 后 计 算 出 瓦 斯 抽 放 的 混 合 量 及 纯 量 ， 以 此 确 定 工 作 面 超 前 采 动 的 影 响 范 围 ， 是 一 种 简 单 有 效 的方 法 。 门 ） 确 定 影 响 范 围。 通 过 分 析 以 上 考 察 数 据 得 出 图 3 曲 线 。 ＼ 队 0 6 日 0． 0 4 E 捆 阴0 羹 0 参 考 文 献 102 030 啊50 6 0吕 07 090 距 工 作 面 距 离 ／m 卜J张 跌 岗煤 矿 安 全 技 术 基 础 管 理 【M ］ ． 北 京；煤 炭 工 业 出 版 囹 3钻 孔 瓦斯 抽 放且 变 化 曲 线 杜 ， 2 0 0 3 ［引于 不 凡 ． 煤 和 瓦 斯 突 出 机 理 ［M j． 北 京 ；煤 炭 工 业 出 版 社 ， 通 过 分 析 瓦 斯 抽 放 量 变 化 曲 线 ， 在 距 离 工 作 面 约 40 m 的 地 方 ， 瓦 斯 抽 放 量 开 始 增 加 ，当 距 离 工 作 面 2 0 m 时 ， 瓦 斯 抽 放 量 增 加 幅 度 变 大 ，综 合 分 析 工 作 面 超 前 采 动 影 响 范 围 为 40 m， 特 别 是 在 工 作 面 前 方 2 0 m 范 围 内 影 响 程 度 较 大 ， 所 以 要 加 强 该 范 围 内 的 瓦 斯 抽 放 力 度， 彻 底 消 除 工 作 面 的 突 出 危 险 性 。 19 吕 二 L31俞启 香矿 井 瓦 斯 防 治 【M 」 ． 徐 州 中 国 矿 业 大 学 出 版 社 ， 1992 卜J钱 呜 高， 刘 听成 、 矿 山 压 力 及 其 控 制 L 川北 京煤 炭 工 业 出 版社 ， 1991 。 （ 责 任 编 辑 秦 爱 新 ） 2 4