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《能源與節能雜志》2014年第八期

1老頂初次來壓的顯現規律

綜采工作面老頂初次來壓的顯現規律應根據實地觀測來實現[2]，所需要的觀測工具有DBT雙掩護式液壓支架，壓力傳感器，可將壓力數值詳顯示在PM4上；利用網線將支架PM4所顯示的數據傳到地面上，并利用專業的支架數據監控軟件將隔煤曲線及頂板載荷數據顯示在電腦屏幕上，進而為接下來的頂板活動研究提供依據。利用Excel軟件將所觀測到的礦山壓力數據繪制成曲面圖表，并在表格中標識出相應位置，顏色越深表示頂板壓力越大，可根據曲面圖表上的顏色來區分頂板壓力的大小。這樣一來，能夠更為直觀地觀測處頂板巖層與周期來壓的步距。由于受到機尾推進速度的差異性，綜采工作面直接頂初次垮落呈現階梯形，且垮落步距約22.32m。

第一次發生垮落后其垮落范圍直接波及整個綜采工作面，影響開采安全性。具體體現在：當綜采工作面推進5刀后，進行深孔預裂爆破，頂板全部冒落，將支架后面充填嚴實，其爆破效果基本達到要求；當綜采工作面推進46刀時，工作面兩端距機頭約為36m時，逐漸向中部的31m處來壓，其支架壓力呈現升高趨勢，且平均頂板壓力在323.6MPa；當綜采工作面推進62刀時，其工作面頂部的85支架上方的頂板逐漸開始來壓，并隨著向機頭及機尾推進過程中，來壓逐漸減小，直至經歷一次周期來壓后，老頂逐漸垮落。通過觀測發現綜采工作面還存在周期來壓現象，在未采階段，有的周期來壓范圍比較小，且強度也較弱，持續距離相對較短，此種稱之為小周期來壓。據計算可得：小周期來壓步距為6.23m，小周期來壓還有可能存在于兩個正常的周期之間，有的周期來壓范圍相對較廣且持續時間也較長，而這種來壓稱之為大周期來壓，其來壓強度可控制在385MPa～565MPa。

周期來壓規律為：當第一次來壓技術后，就經歷一次周期來壓，且強度相對第一次較大，持續時間也較長。此外，有的工作面周期來壓并不同步，部分區域先來壓，有的區域后來壓，且每次來壓的距離長短相等。對于未采期間礦壓規律也可觀測到，指導未采期間的安全生產，周期來壓步距發生較小變化，當工作面采高發生變化時，其工作面的周期來壓距離也會相應發生變化，且周期來壓持續距離逐漸變短，能夠穩定工作面與回撤通道貫通前后頂板，進而提高開采的安全性[3]。在綜采工作面未采間，若沒有掌握未采期頂板的來壓規律與控制措施，可能會造成較大的頂板下沉量，甚至是壓死支架，增加工作面設備的安全回撤。通過周期來壓距及工作面推進速度較慢的關系，當工作面停止一段時間后，就會釋放工作面上的覆巖層壓力，減緩巖層下沉。通過綜采工作實踐得知，在未開采期間，其工作面距離停采線約4m處等壓時，可使工作面與回撤通道頂板得到穩定，進而提高貫通質量，利于接下來的設備回撤。

2結語

鑒于部分煤層埋藏較淺，傾斜角度較小，工作面才高的增大，已嚴重影響到開采的經濟效益、社會效益及安全性，應綜合分析綜采工作面老頂初次來壓的顯現規律，進而為接下來的開采工作提供科學依據。本文以陽城大西煤礦02212綜采工作面為例，分析其老頂初次來壓的顯現理論，并得到初次來壓時的規律，得出：當綜采工作面推進不同程度時，老頂初次來壓強度也不同。此外，工作面距離停采線約4m處等壓時，能夠提高貫通質量。

作者：郭學軍單位：山西煤銷集團陽城大西煤業有限公司