深埋弱粘结煤层综放工作面矿压显现特征详细分析
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更新于2024-09-07
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深埋弱粘结煤层综放工作面矿压显现特征研究
在深埋厚煤层的开采中,尤其是当煤层的粘结度较低时,如唐家会煤矿F61101综放工作面,其矿压显现具有显著的独特性。该工作面位于石炭系上统太原组,煤层主要为6号煤层,平均厚度达17.1米,埋深超过500米,地质条件复杂,且煤层顶底板岩性主要由细粒砂岩、粉砂岩和砂质泥岩构成。
研究发现,初次来压前的工作面并未进行放顶煤开采,来压步距范围为25.6~28.6米,周期来压步距4~12米,平均为5.5米,动载系数在1.21~1.34之间,属于来压不明显的工作面。工作面支架的末阻力表现出较大的变化,平均循环末阻力为22.25MPa,仅占额定值的49.44%,而最大循环末阻力可达42MPa,平均40.14MPa,相对较高,表明中部区域的矿压影响较大。
在这样的地质条件下,由于煤层的孔隙率较高(0.89%~27.29%),抗压强度低(0.3~41.5MPa),并且吸水状态下的强度更低(0.3~29.5MPa),使得工作面在开采过程中易发生顶板岩层的破碎和变形,甚至可能引发支架被压死、涌水溃沙等矿井灾害。因此,对于深埋弱粘结煤层的综放工作面,矿压显现规律的研究显得尤为重要,它不仅关系到安全生产,也对优化开采工艺和设计安全回采方案提供了指导依据。
通过对F61101综放工作面的具体案例分析,可以得出以下几点关键结论:
1. 来压特征明显,尽管初期来压不强烈,但随着开采的深入,矿压逐渐显现,需要密切关注和管理。
2. 支架承载能力受到挑战,需要合理设计支架体系以应对矿压变化。
3. 底板稳定性影响因素多样,需加强岩性研究以确保开采过程中的稳定性。
4. 水文地质条件复杂,可能导致额外的风险,必须做好防水和防溃沙措施。
这些研究结果对于深埋厚煤层的开采者和行业决策者来说,是制定安全开采策略和技术改进措施的重要参考,有助于提升开采效率和保障人员安全。同时,也为类似地质条件下的其他煤矿提供了宝贵的实践经验。
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2020-07-08 上传
2021-11-20 上传
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2021-01-02 上传
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