浅埋煤层下分层矿山压力显现分析

【前言】浅埋煤层下分层矿山压力显现分析由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。2-2煤层已采而且煤层间有复合关键层结构，煤层群开采时煤层间岩体存在两层或者两层以上硬岩层，该硬岩层力学性质较强、厚度较大并足以形成岩块间铰接结构；若两关键层岩性相似、距离较近时将发生同步破断，岩性差异较大、距离较远时将发生不同步破断。当煤层间存在两...

中图分类号：TD 文献标识码：A 文章编号：1007-0745（2014）02-0052-01

摘要：本文以神华李家壕煤矿为依托，该矿属于属典型的浅埋薄基岩厚表土煤层群，主采煤层为2-2煤和3-1煤，文章结合复合关键层结构破断特征和破断公式，根据12108工作面的矿压观测，分析得出下分层3-1煤层工作面来压时步距较小，历时较短，来压时动载显现明显的特点。

关键词：浅埋煤层 复合关键层 矿山压力 下分层

神华李家壕煤矿地层产状平缓，倾角一般1～3°，地质构造简单。煤层埋深在80m～400m之间；该矿表土的风化剥蚀作用非常强烈，表土风化带深度一般20-30m左右，属典型的浅埋薄基岩厚表土煤层群。李家豪矿投产初期需要600万t/年才能达产，因此需要2-2煤和3-1煤同采才能满足生产要求。2-2中煤层可采厚度平均2.02m，3-1煤层自然厚度平均3.86m，煤层间存在两层关键层。3-1煤首采工作面为12108工作面，采用单一倾斜长壁后退式全部垮落综合机械化俯斜开采的采煤方法。

1、关键层同步断裂的理论分析

2-2煤层已采而且煤层间有复合关键层结构，煤层群开采时煤层间岩体存在两层或者两层以上硬岩层，该硬岩层力学性质较强、厚度较大并足以形成岩块间铰接结构；若两关键层岩性相似、距离较近时将发生同步破断，岩性差异较大、距离较远时将发生不同步破断。当煤层间存在两层关键层的时候，两个关键层可能同步断裂，也可能不同步断裂。当两个关键层符合下面的公式时，可以判定为同步断裂；当不符合该公式时，两个关键层不同时断裂。

影响两个关键同步断裂的主要因素是：（1）关键层厚度、抗拉强度和弹性模量。（2）基岩的厚度、重量。（3）风积沙厚度。

2、工作面矿山压力观测

下煤层12108工作面现场数据分析：刚开始矿压显现并不明显，工作面推进至约13m-16m时支架工作阻力明显增大，可知工作面直接顶垮落造成小范围来压。当工作面推进至25m时支架工作阻力较前一次更加明显，可判定为12108工作面初次来压，加切眼宽度7.6m，其步距为33m左右，增压系数约为1.8，来压过程中工作面部分出现轻微片帮现象，并未影响到工作面正常生产，能够满足工作面快速推进的要求。

工作面周期来压步距平均约为10m，来压过程2-3m，增压系数平均为1.68。来压过程中工作面机头或机尾煤壁局部出现片帮，端头处维护面积需加大，及时将端头架拉出；工作面回采巷道超前支护段顶板锚杆、锚网有轻微变形下沉，并不影响整体支护效果。

3、结论

（1）工作面来压步距较小，历时较短，来压规律，说明煤层间两关键层同步破断。因此11208工作面开采过程中要保证推进速度，减短顶板来压时的影响。

（2）来压时动载现象明显。由于该煤层工作面属于薄基岩厚表土工作面，来压时易发生顶板整体切落现象，来压时较猛烈，造成动载现象的加剧。故工作面开采过程要注意矿压观测，来压时要加强支护质量管理，预防顶板冒顶煤壁片帮等现象的发生。