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【摘 要】 针对厚煤层特大采高工作面支承压力分布规律问题，本文以李家村煤矿特大采高12302工作面回采为背景，采用现场围岩观测及钻孔窥视的方法，对回采期间工作面超前支承压力分布规律进行了研究，研究结果表明：12302工作面超前支承压力影响范围为45m左右，在超前工作面20m附近达到峰值，两顺槽顶底板、两帮移近量最大值300-400mm，远大于一般采高的工作面。顺槽深入顶板1.19～10.58m范围内顶板较为破碎，大于10.58m范围内顶板相对完好，回采过程中需加强超前支承压力影响区域的顶板管理。
【关键词】 特大采高;支承压力;钻孔窥视;围岩观测
【中图分类号】 TD353 【文献标识码】 A 【文章编号】 2096-4102（2021）05-0006-03
随着工作面采高和开采强度的加大，工作面矿压显现变得更加强烈和复杂，众多学者针对综采工作面大采高条件下的矿山压力及其显现规律进行了研究，但是对特大采高条件下矿压的变化规律研究并不成熟，仍需进一步研究。本文涉及的李家村矿12302工作面采高6m，属于特大采高，因此通过该矿对特大采高工作面支承压力分布规律进行研究是相当必要的，能更好地指导矿井安全生产。
1工程概况
李家村矿主要开采12#、22#煤层，其中12#煤层稳定可采，厚度5.2～6.5m，平均6m;倾角3～8°，平均6°。煤层顶板主要由炭质泥岩、砂质泥岩及砂岩组成，局部含煤线，岩层层理发育破碎，强度较低;底板以砂质泥岩为主，层理发育破碎，强度较低。12302工作面位于该矿12#煤三盘区，工作面倾向长度286.2m，走向长度1865m，设计采高6.0m，采用一次采全高回采工艺，属于特大采高工作面。工作面布置167台ZY 16800/32/70液压支架，超前支护采用直径100mm单体液压支柱。
2工作面顺槽超前矿压实测
2.1 矿压监测方案
结合现场实际情况，对12302工作面两顺槽围岩移近量进行观测，观测时采用电子红外测距仪对两顺槽超前120m顶底板及两帮移近量进行观测。两顺槽各布置3个测点，测点间隔20m进行设置，现场监测方案如图1所示。要求每班对各测点进行测量，当工作面推过测点后，重新布置下一组测点，如此循环监测。
2.2 监测结果分析
图2为距工作面不同距离时，两顺槽顶底板移近量的变化趋势。
如图2所示，随着工作面逐渐临近，两顺槽顶底板移近量总体趋势表现出了先增大后减小的趋势。回风顺槽3个测点在超前工作面煤壁45m附近开始受到回采影响，在20m附近顶底板移近量达到最大之后逐渐减小，1#测点顶底板移近量最大值为135mm，2#测点顶底板移近量最大值为286mm，3#测点顶底板移近量最大值为362mm;主运顺槽3个测点在超前工作面煤壁43m附近开始受到回采影响，在20m附近顶底板移近量达到最大之后逐渐减小，1#测点顶底板移近量最大值为105mm，2#测点顶底板移近量最大值为158mm，3#测点顶底板移近量最大值为322mm。
图3为距工作面不同距离时，两顺槽两帮移近量的变化趋势。
如图3所示，随着工作面逐渐临近，两顺槽两帮移近量总体趋势表现出了先增大后减小的趋势。回风顺槽3个测点在超前工作面煤壁40m附近开始受到回采影响，在20m附近两帮移近量达到最大之后逐渐减小，1#测点两帮移近量最大值为122mm，2#測点两帮移近量最大值为326mm，3#测点两帮移近量最大值为362mm;主运顺槽3个测点在超前工作面煤壁43m附近开始受到回采影响，在20m附近两帮移近量达到最大之后逐渐减小，1#测点两帮移近量最大值为102mm，2#测点两帮移近量最大值为142mm，3#测点两帮移近量最大值为383mm。
通过对工作面回采过程中两顺槽围岩移近量观测，12302工作面超前支承压力影响范围为45m左右，在超前工作面20m附近达到峰值，影响范围远大于一般采高工作面;两顺槽顶底板、两帮移近量最大值300-400mm，也远大于一般采高的工作面。
3 顺槽围岩破坏状态
为研究工作面超前范围内巷道变形破坏特征，选取两顺槽超前工作面20m处各设置一个观测站，采用钻孔窥视仪探测工作面顶板破坏状态。每个测站内各布置3个钻孔，分别位于巷道两顶角及顶板中央，两顶角位置分别向两帮倾斜45°，孔径为φ30mm，孔深15m，巷道中央位置垂直于顶板，孔径为φ30mm，孔深15m。测站及钻孔布置如图4所示。
在主运顺槽顶板中央存在一条纵向连续裂隙，长度深入顶板1.19～7.1m，深入顶板1.19～10.58m范围内顶板较为破碎，大于10.58m范围内顶板相对完好。
结合其他5个钻孔窥视结果分析，超前12302工作面20m顶板受到工作面采动影响，不同程度地存在裂隙发育，尤其靠近工作面侧的顶板较为破碎，巷道中央及靠近煤柱侧的顶板破碎主要集中在巷道留设的顶煤位置。因此在工作面回采过程中，要加强两顺槽顶板支护，特别要注意顶板留设顶煤破碎掉落伤人，要加强工作面超前支承压力影响区域的补强支护措施。
4 结论
12302工作面超前支承压力影响范围为45m左右，在超前工作面20m附近达到峰值，两顺槽顶底板、两帮移近量最大值300-400mm，远大于一般采高的工作面。
主运顺槽顶板中央存在一条纵向连续裂隙，长度深入顶板1.19～7.1m，深入顶板1.19～10.58m范围内顶板较为破碎，大于10.58m范围内顶板相对完好。
12302工作面超前20m顶板裂隙发育，尤其靠近工作面侧的顶板较为破碎，回采过程中需加强超前支承压力影响区域的顶板管理。
【参考文献】
[1]康国峰，刘建伟，徐昕.同忻矿综放工作面临空巷道超前支承压力分布规律研究与应用[J].同煤科技，2020（1）：17-20.
[2]许涛.基于“整条测线”应力变化确定超前支护距离的研究[J].煤炭工程，2019，51（12）：86-90.
[3]李敬凯，李青海，瞿衡哲，等.超前支承压力作用下的巷道围岩控制技术[J].煤矿安全，2019，50（10）：98-102.
[4]冯卫国.大采高工作面超前支承压力分布特征研究[J].山西能源学院学报，2019，32（3）：1-3.
[5]余孝民，王凯.大采高工作面超前支承压力区深孔注浆防片帮技术[J].煤炭工程，2019，51（5）：105-109.
[6]杨登峰，张拥军.大采高浅埋煤层工作面矿压显现特征模拟及试验分析[J].科学技术与工程，2020，20（20）：8099-8106.
[7]陈丁彰.大采高工作面合理长度及顶板控制技术研究[J].山西能源学院学报，2019，32（3）：14-16.
[8]刘忠全，刘前进.神东矿区8.8m超大采高工作面矿压综合监测与分析[J].煤炭工程，2020，52（5）：81-86.
【关键词】 特大采高;支承压力;钻孔窥视;围岩观测
【中图分类号】 TD353 【文献标识码】 A 【文章编号】 2096-4102（2021）05-0006-03
随着工作面采高和开采强度的加大，工作面矿压显现变得更加强烈和复杂，众多学者针对综采工作面大采高条件下的矿山压力及其显现规律进行了研究，但是对特大采高条件下矿压的变化规律研究并不成熟，仍需进一步研究。本文涉及的李家村矿12302工作面采高6m，属于特大采高，因此通过该矿对特大采高工作面支承压力分布规律进行研究是相当必要的，能更好地指导矿井安全生产。
1工程概况
李家村矿主要开采12#、22#煤层，其中12#煤层稳定可采，厚度5.2～6.5m，平均6m;倾角3～8°，平均6°。煤层顶板主要由炭质泥岩、砂质泥岩及砂岩组成，局部含煤线，岩层层理发育破碎，强度较低;底板以砂质泥岩为主，层理发育破碎，强度较低。12302工作面位于该矿12#煤三盘区，工作面倾向长度286.2m，走向长度1865m，设计采高6.0m，采用一次采全高回采工艺，属于特大采高工作面。工作面布置167台ZY 16800/32/70液压支架，超前支护采用直径100mm单体液压支柱。
2工作面顺槽超前矿压实测
2.1 矿压监测方案
结合现场实际情况，对12302工作面两顺槽围岩移近量进行观测，观测时采用电子红外测距仪对两顺槽超前120m顶底板及两帮移近量进行观测。两顺槽各布置3个测点，测点间隔20m进行设置，现场监测方案如图1所示。要求每班对各测点进行测量，当工作面推过测点后，重新布置下一组测点，如此循环监测。
2.2 监测结果分析
图2为距工作面不同距离时，两顺槽顶底板移近量的变化趋势。
如图2所示，随着工作面逐渐临近，两顺槽顶底板移近量总体趋势表现出了先增大后减小的趋势。回风顺槽3个测点在超前工作面煤壁45m附近开始受到回采影响，在20m附近顶底板移近量达到最大之后逐渐减小，1#测点顶底板移近量最大值为135mm，2#测点顶底板移近量最大值为286mm，3#测点顶底板移近量最大值为362mm;主运顺槽3个测点在超前工作面煤壁43m附近开始受到回采影响，在20m附近顶底板移近量达到最大之后逐渐减小，1#测点顶底板移近量最大值为105mm，2#测点顶底板移近量最大值为158mm，3#测点顶底板移近量最大值为322mm。
图3为距工作面不同距离时，两顺槽两帮移近量的变化趋势。
如图3所示，随着工作面逐渐临近，两顺槽两帮移近量总体趋势表现出了先增大后减小的趋势。回风顺槽3个测点在超前工作面煤壁40m附近开始受到回采影响，在20m附近两帮移近量达到最大之后逐渐减小，1#测点两帮移近量最大值为122mm，2#測点两帮移近量最大值为326mm，3#测点两帮移近量最大值为362mm;主运顺槽3个测点在超前工作面煤壁43m附近开始受到回采影响，在20m附近两帮移近量达到最大之后逐渐减小，1#测点两帮移近量最大值为102mm，2#测点两帮移近量最大值为142mm，3#测点两帮移近量最大值为383mm。
通过对工作面回采过程中两顺槽围岩移近量观测，12302工作面超前支承压力影响范围为45m左右，在超前工作面20m附近达到峰值，影响范围远大于一般采高工作面;两顺槽顶底板、两帮移近量最大值300-400mm，也远大于一般采高的工作面。
3 顺槽围岩破坏状态
为研究工作面超前范围内巷道变形破坏特征，选取两顺槽超前工作面20m处各设置一个观测站，采用钻孔窥视仪探测工作面顶板破坏状态。每个测站内各布置3个钻孔，分别位于巷道两顶角及顶板中央，两顶角位置分别向两帮倾斜45°，孔径为φ30mm，孔深15m，巷道中央位置垂直于顶板，孔径为φ30mm，孔深15m。测站及钻孔布置如图4所示。
在主运顺槽顶板中央存在一条纵向连续裂隙，长度深入顶板1.19～7.1m，深入顶板1.19～10.58m范围内顶板较为破碎，大于10.58m范围内顶板相对完好。
结合其他5个钻孔窥视结果分析，超前12302工作面20m顶板受到工作面采动影响，不同程度地存在裂隙发育，尤其靠近工作面侧的顶板较为破碎，巷道中央及靠近煤柱侧的顶板破碎主要集中在巷道留设的顶煤位置。因此在工作面回采过程中，要加强两顺槽顶板支护，特别要注意顶板留设顶煤破碎掉落伤人，要加强工作面超前支承压力影响区域的补强支护措施。
4 结论
12302工作面超前支承压力影响范围为45m左右，在超前工作面20m附近达到峰值，两顺槽顶底板、两帮移近量最大值300-400mm，远大于一般采高的工作面。
主运顺槽顶板中央存在一条纵向连续裂隙，长度深入顶板1.19～7.1m，深入顶板1.19～10.58m范围内顶板较为破碎，大于10.58m范围内顶板相对完好。
12302工作面超前20m顶板裂隙发育，尤其靠近工作面侧的顶板较为破碎，回采过程中需加强超前支承压力影响区域的顶板管理。
【参考文献】
[1]康国峰，刘建伟，徐昕.同忻矿综放工作面临空巷道超前支承压力分布规律研究与应用[J].同煤科技，2020（1）：17-20.
[2]许涛.基于“整条测线”应力变化确定超前支护距离的研究[J].煤炭工程，2019，51（12）：86-90.
[3]李敬凯，李青海，瞿衡哲，等.超前支承压力作用下的巷道围岩控制技术[J].煤矿安全，2019，50（10）：98-102.
[4]冯卫国.大采高工作面超前支承压力分布特征研究[J].山西能源学院学报，2019，32（3）：1-3.
[5]余孝民，王凯.大采高工作面超前支承压力区深孔注浆防片帮技术[J].煤炭工程，2019，51（5）：105-109.
[6]杨登峰，张拥军.大采高浅埋煤层工作面矿压显现特征模拟及试验分析[J].科学技术与工程，2020，20（20）：8099-8106.
[7]陈丁彰.大采高工作面合理长度及顶板控制技术研究[J].山西能源学院学报，2019，32（3）：14-16.
[8]刘忠全，刘前进.神东矿区8.8m超大采高工作面矿压综合监测与分析[J].煤炭工程，2020，52（5）：81-86.