三软煤层顶板控制.pptx

《三软煤层顶板控制.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《三软煤层顶板控制.pptx（62页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、三软煤层顶板控制三软煤层顶板控制1 1 绪论绪论绪论绪论pp 问题的提出及研问题的提出及研究意义究意义 随着开采水平进一步向深部延伸，淮北矿区进入深部开采后矿压显现越来越严重，尤其是采区上山巷道受采动影响造成巷道变形破坏严重，局部巷道底鼓严重。矿区煤层顶底板普遍为泥岩、炭质泥岩和砂质泥岩，单轴抗压强度为6.956.6MPa，变化大，硬度系数为0.520.69，顶板分类多属a类，属于典型的“三软”煤层，顶底板管理难度大。上山变形破坏的机理以及保护煤柱宽度的合理确定成为目前淮北矿区急需解决的一大难题。许多矿井上山保护煤柱留设不合理，导致上山巷道严重变形、破坏，反复维修，甚至影响巷道的正常使用。另外

2、上山保护煤柱的宽度，各矿留设不尽相同，没有一个相应的标准与规范，要么导致煤炭资源的极大浪费，要么造成上山巷道受采动影响剧烈，没有达到保护上山巷道的目的。第1页/共61页3 3 煤岩层物理力学参数测定煤岩层物理力学参数测定煤岩层物理力学参数测定煤岩层物理力学参数测定取样地点第2页/共61页3 3 煤岩层物理力学参数测定煤岩层物理力学参数测定煤岩层物理力学参数测定煤岩层物理力学参数测定第3页/共61页p 试验结果及其分析试验结果及其分析（a）应力时间曲线（b）应力应变曲线图图3-5 煤样煤样XTMY1试验曲线试验曲线（a）应力时间曲线（b）应力应变曲线图图3-6 岩样岩样XTZJD1试验曲线试验曲

3、线 3 3 煤岩层物理力学参数测定煤岩层物理力学参数测定煤岩层物理力学参数测定煤岩层物理力学参数测定第4页/共61页表表3-2 煤样力学参数测试结果煤样力学参数测试结果参数试样编号测试结果平均值抗压强度/MPaXTMY1（近标准）6.797.37XTMY2（近标准）6.30XTMY3XTMY4（正方体）9.31XTMY5（正方体）7.08弹性模量/GPaXTMY1（近标准）1.4891.502（考虑标准试样）XTMY2（近标准）1.514XTMY3XTMY4（正方体）0.953XTMY5（正方体）0.730泊松比XTMY10.310.325XTMY20.34XTMY3XTMY4XTMY53 3

4、 煤岩层物理力学参数测定煤岩层物理力学参数测定煤岩层物理力学参数测定煤岩层物理力学参数测定第5页/共61页表表3-3 老顶岩层力学参数测试结果老顶岩层力学参数测试结果参数试样编号测试结果平均值抗压强度/MPaXTZJD1（近标准）52.360.2XTZJD2（近标准）51.7XTZJD3（近标准）76.6XTZJD4（正方体）29.5（舍）弹性模量/GPaXTZJD1（近标准）4.0654.062XTZJD2（近标准）4.058XTZJD3（近标准）4.064XTZJD4（正方体）1.584（舍）泊松比XTZJD1（近标准）0.250.253XTZJD2（近标准）0.15XTZJD3（近标准）

5、0.36XTZJD4（正方体）3 3 煤岩层物理力学参数测定煤岩层物理力学参数测定煤岩层物理力学参数测定煤岩层物理力学参数测定第6页/共61页p 小结小结（1）82煤层较软，单轴抗压强度只有7.37MPa，弹性模量平均值只有1.502GPa，泊松比的平均值为0.325。（2）82煤层直接顶的平均单轴抗压强度为60.2MPa，弹性模量平均值为4.062GPa，泊松比的平均值为0.253。（3）从试验的现象描述来看，82煤层老顶岩层变形破裂过程中具有较强的冲击特性，表现为冲击能指数较高，岩层具有瞬间释放弹性能的能力。3 3 煤岩层物理力学参数测定煤岩层物理力学参数测定煤岩层物理力学参数测定煤岩层物

6、理力学参数测定第7页/共61页p 8223工作面基本情况工作面基本情况顶板名称岩石名称厚度(m)岩性特征老顶细砂岩8.715.0313.86上部水平层理，浅灰色；中部灰白色，以石英为主，局部含鲕粒，厚层状；下部灰白色，夹大量植物根部化，波状层理。直接底泥岩及83煤0.575.93.2泥岩，灰色、略带褐色，富含植物根叶化石；83煤，亮煤，具玻璃光泽。基本底中细粒砂岩3.946.075.0灰白色,以石英为主,含少量暗色矿物，分选性差，胶结程度较低。4 4 上山保护煤柱宽度的数值模拟试验上山保护煤柱宽度的数值模拟试验上山保护煤柱宽度的数值模拟试验上山保护煤柱宽度的数值模拟试验第8页/共61页 模型的

7、建立模型的建立 模型范围为：121m300m，整个模型底边界垂直方向固定，左右边界水平方向位移固定。横向上300m取1m一格，共300格。纵向上共126格。模型总共为300126=37800个单元格。模拟步骤：依照实际开采顺序进行模拟，首先对上山巷道进行开挖，再模拟8223工作面向上山巷道推进时，采动距离82采区回风上山巷道100 m、90 m、80 m、70 m、60 m、50 m、40 m、30 m、20 m、10 m时，观察工作面对上山巷道变形破坏的影响。4 4 上山保护煤柱宽度的数值模拟试验上山保护煤柱宽度的数值模拟试验上山保护煤柱宽度的数值模拟试验上山保护煤柱宽度的数值模拟试验第9页

8、/共61页表4-3 数值模拟模型参数岩层密度D粘结力C摩擦角f剪切模量S体积模量B粉砂岩25002.0E+6272.2 E+95.6 E+9中粒砂岩25002.5 E+6283.6 E+91.46 E+9粉砂岩25002.0E+6272.2 E+95.6 E+9中粒砂岩25002.5 E+6283.6 E+91.46 E+971煤层14001.0 E+6250.8 E+92.2 E+9中粒砂岩25002.5 E+6283.6 E+95.6 E+972煤层14001.0 E+6250.8 E+91.46 E+9泥岩25001.8 E+6251.1 E+92.2 E+9中粒砂岩25002.5 E+

9、6273.6 E+95.6 E+982煤层14001.0E+6250.8 E+91.46 E+9泥岩25001.8 E+6251.1 E+92.2 E+9粉砂岩25002.0 E+6272.2 E+93.1 E+9泥岩25001.8 E+6251.1 E+92.2 E+9细砂岩27004.8 E+6315.2 E+99.4 E+9中粒砂岩25002.5 E+6283.6 E+95.6 E+9泥岩25001.8 E+6251.1 E+92.2 E+94 4 上山保护煤柱宽度的数值模拟试验上山保护煤柱宽度的数值模拟试验上山保护煤柱宽度的数值模拟试验上山保护煤柱宽度的数值模拟试验第10页/共61页

10、数值模拟结果分析数值模拟结果分析（a）8223工作面回采前上山巷道压力分布（b）8223工作面距离82采区回风上山100m（c）8223工作面距离82采区回风上山80m（d）8223工作面距离82采区回风上山60m4 4 上山保护煤柱宽度的数值模拟试验上山保护煤柱宽度的数值模拟试验上山保护煤柱宽度的数值模拟试验上山保护煤柱宽度的数值模拟试验第11页/共61页 数值模拟结果分析数值模拟结果分析（e）8223工作面距离82采区回风上山40m（f）8223工作面距离82采区回风上山20m（g）8223工作面距离82采区回风上山10m4 4 上山保护煤柱宽度的数值模拟试验上山保护煤柱宽度的数值模拟试验

11、上山保护煤柱宽度的数值模拟试验上山保护煤柱宽度的数值模拟试验第12页/共61页p 上山巷道支承压力变化规律上山巷道支承压力变化规律（c）8223工作面距离82采区回风上山80m 当8223工作面距离82采区回风上山60m时，距离工作面较近的82采区回风上山处在工作面支承压力影响范围内，应力峰值约22.0MPa，同时上山巷道也对工作面支承压力峰值造成影响，约为40.0MPa。当8223工作面距离82采区回风上山大于60m时，巷道变形量基本保持不变。当8223工作面距离82采区回风上山小于40m时，巷道变形量急剧增加。4 4 上山保护煤柱宽度的数值模拟试验上山保护煤柱宽度的数值模拟试验上山保护煤柱

12、宽度的数值模拟试验上山保护煤柱宽度的数值模拟试验第13页/共61页p 塑性区的演化规律塑性区的演化规律（a）8223工作面回采前上山围岩塑性区（b）8223工作面距离82采区回风上山100m（c）8223工作面距离82采区回风上山60m（d）8223工作面距离82采区回风上山20m 4 4 上山保护煤柱宽度的数值模拟试验上山保护煤柱宽度的数值模拟试验上山保护煤柱宽度的数值模拟试验上山保护煤柱宽度的数值模拟试验第14页/共61页p 不同岩性对上山塑性区的影响不同岩性对上山塑性区的影响 中粒砂岩增强到细砂岩中粒砂岩增强到细砂岩 （a）100m （b）80m （c）60m（d）40m （e）20m4

13、 4 上山保护煤柱宽度的数值模拟试验上山保护煤柱宽度的数值模拟试验上山保护煤柱宽度的数值模拟试验上山保护煤柱宽度的数值模拟试验第15页/共61页p 不同岩性对上山塑性区的影响不同岩性对上山塑性区的影响 中粒砂岩减弱到泥岩中粒砂岩减弱到泥岩 （c）40m （d）20m （a）100m （b）80m（c）40m （d）20m4 4 上山保护煤柱宽度的数值模拟试验上山保护煤柱宽度的数值模拟试验上山保护煤柱宽度的数值模拟试验上山保护煤柱宽度的数值模拟试验第16页/共61页 p 不同层位高度对上山塑性区的影响不同层位高度对上山塑性区的影响 垂距由垂距由25m降低至降低至15m （c）70m （d）30m

14、（a）100m （b）90m4 4 上山保护煤柱宽度的数值模拟试验上山保护煤柱宽度的数值模拟试验上山保护煤柱宽度的数值模拟试验上山保护煤柱宽度的数值模拟试验第17页/共61页 p 不同层位高度对上山塑性区的影响不同层位高度对上山塑性区的影响 垂距由垂距由25m增加至增加至35m （c）30m （d）20m（a）60m （b）40m 4 4 上山保护煤柱宽度的数值模拟试验上山保护煤柱宽度的数值模拟试验上山保护煤柱宽度的数值模拟试验上山保护煤柱宽度的数值模拟试验第18页/共61页 对于淮北矿区许疃煤矿典型“三软”煤层工作面，当上山巷道布置在岩性较好的岩层中，保护煤柱宽度可以减小，例如布置在强度较高

15、的细砂岩层中，煤柱宽度可以降至40m左右。随着距离煤层垂距的增加，保护煤柱宽度也可以降低，例如当上山巷道距离煤层的垂直距离增加到35m时，煤柱宽度可以降至30m左右。4 4 上山保护煤柱宽度的数值模拟试验上山保护煤柱宽度的数值模拟试验上山保护煤柱宽度的数值模拟试验上山保护煤柱宽度的数值模拟试验第19页/共61页p 小结小结 主要从工作面采动对上山巷道变形、垂直应力分布、塑性区演化规律进行重点分析和研究。数值模拟结果表明：（1）在现有围岩条件下，82采区回风上山巷道的保护煤柱宽度应为6065m左右。（2）如果将上山巷道布置在岩性较好的岩层中，保护煤柱宽度可以减小，例如布置在强度较高的细砂岩层中，

16、煤柱宽度可以降至40m左右。（3）随着距离煤层垂距的增加，保护煤柱宽度也可以适当降低，例如当上山巷道距离82煤层的垂直距离增加到35m时，煤柱宽度可以降至30m左右。4 4 上山保护煤柱宽度的数值模拟试验上山保护煤柱宽度的数值模拟试验上山保护煤柱宽度的数值模拟试验上山保护煤柱宽度的数值模拟试验第20页/共61页5 上山保护煤柱宽度的相似模拟试验上山保护煤柱宽度的相似模拟试验 p 相似材料模型的建立相似材料模型的建立 表表5-1 相似材料模型材料配比参数相似材料模型材料配比参数岩层砂子：碳酸钙：石膏厚度/cm砂子/kg碳酸钙/kg石膏/kg水/kg硼砂/kg粉砂岩4：0.5：0.522138.6

17、17.317.3219.250.192中粒砂岩5：0.3：0.71491.875.5112.8612.250.122中粒砂岩5：0.3：0.7852.53.157.3570.0771煤层6：0.7：0.3213.51.570.671.750.017中粒砂岩5：0.3：0.71172.184.3310.109.620.09672煤层6：0.7：0.3213.51.570.671.750.017中粒砂岩5：0.3：0.71491.875.5112.8612.250.1282煤层6：0.7：0.3213.51.570.6751.750.017泥岩6：0.5：0.5320.251.681.682.62

18、0.026粉砂岩4：0.5：0.51488.211.0211.0212.250.12细砂岩3：0.3：0.71164.966.4915.159.620.096中粒砂岩5：0.3：0.717111.566.6915.6114.870.148第21页/共61页 5 上山保护煤柱宽度的相似模拟试验上山保护煤柱宽度的相似模拟试验 第22页/共61页p 试验结果及其分析试验结果及其分析 开采开采71煤层煤层 当开采完71煤层后，对82采区回风上山等巷道没有任何影响，但对位于72煤层下方的82二区段回风联巷顶板造成了变形破坏，主要表现为竖向裂纹扩展。5 上山保护煤柱宽度的相似模拟试验上山保护煤柱宽度的相似

19、模拟试验 第23页/共61页p 试验结果及其分析试验结果及其分析 开采开采72煤层煤层 当开采完72煤层后，对82采区回风上山等巷道基本没有影响，但对位于72煤层下方的82二区段回风联巷顶、底板造成了破坏，与开采71煤层相比变形破坏更加严重，破坏表现为竖向裂纹扩展。5 上山保护煤柱宽度的相似模拟试验上山保护煤柱宽度的相似模拟试验 第24页/共61页p 试验结果及其分析试验结果及其分析 开采开采82煤层煤层 在开采82煤层的8223工作面过程中，当开采至75m（留设的上山保护煤柱宽度65m左右）时，最靠近的82采区回风上山巷道开始出现变形破坏。5 上山保护煤柱宽度的相似模拟试验上山保护煤柱宽度的

20、相似模拟试验 第25页/共61页 （a）8223工作面前方支承压力7传感器（b）8223工作面前方支承压力8传感器（c）8223工作面前方支承压力9传感器5 上山保护煤柱宽度的相似模拟试验上山保护煤柱宽度的相似模拟试验 第26页/共61页 （a）82采区回风上山巷道围岩位移采区回风上山巷道围岩位移23、24传感器传感器（b）82采区回风上山巷道围岩位移采区回风上山巷道围岩位移25、26传感器传感器5 上山保护煤柱宽度的相似模拟试验上山保护煤柱宽度的相似模拟试验 第27页/共61页 （c）82采区回风上山巷道围岩位移采区回风上山巷道围岩位移37、38传感器传感器（d）82采区回风上山巷道围岩位移

21、采区回风上山巷道围岩位移39、40传感器传感器 当8223工作面开采至75m，煤柱宽度达65m时，82采区回风上山围岩的压力以及变形量开始急剧增加。说明合适的上山保护煤柱宽度应不低于65m。5 上山保护煤柱宽度的相似模拟试验上山保护煤柱宽度的相似模拟试验 第28页/共61页p 小结小结 相似材料模拟结果表明：（1）当开采完71煤层后，对82采区回风上山等巷道没有任何影响，但对位于72煤层下方的82二区段回风联巷顶板造成了变形破坏，主要表现为竖向裂纹扩展。（2）当开采完72煤层后，对82采区回风上山等巷道基本没有影响，但对位于72煤层下方的82二区段回风联巷顶、底板造成了破坏，与开采71煤层相比

22、变形破坏更加严重，破坏表现为竖向裂纹扩展。（3）在开采82煤层的8223工作面过程中，当8223工作面开采至75m，留设的保护煤柱宽度达65m时，最靠近的82采区回风上山巷道开始出现变形破坏，同时82采区回风上山巷道围岩的压力以及变形量开始急剧增加。说明合适的上山巷道保护煤柱宽度应为65m左右。5 上山保护煤柱宽度的相似模拟试验上山保护煤柱宽度的相似模拟试验 第29页/共61页6 上山保护煤柱合理宽度现场实测上山保护煤柱合理宽度现场实测p 实测方案及监测仪器实测方案及监测仪器 在工作面超前100m范围每隔10m，测量两帮移近量、顶底板移近量。在风巷、机巷超前支护段20m范围内，每隔5m左右设置

23、一个观测站，每个测站选择2排支柱测量其工作阻力，监测仪器：KBJ60型矿用数字压力计。工作面两巷钻孔应力监测，监测仪器：KBY-60zk钻孔应力传感器、KBJ-60-2ZK矿用压力数据采集器。工作面液压支架工作阻力实测。第30页/共61页p 8223工作面现场实测工作面现场实测 支架工作阻力的测定支架工作阻力的测定 （a）2007年年10月月10日日（b）2007年年11月月06日日（a）2007年年10月月10日日（c）2007年年12月月10日日（d）2008年年03月月19日日6 上山保护煤柱合理宽度现场实测上山保护煤柱合理宽度现场实测第31页/共61页 （e）2008年年03月月20日

24、日（f）2008年年04月月04日日（g）2008年年04月月10日日（h）2008年年04月月12日日 图中，通过液压支架工作阻力的实测，发现支架的工作阻力均能达到24.5MPa，即使工作面来压期间，支架的工作阻力基本都能达到29.5MPa的要求，说明8223工作面液压支架具有较好的支撑性能。6 上山保护煤柱合理宽度现场实测上山保护煤柱合理宽度现场实测第32页/共61页 工工作作面面机机巷巷变变形形量量的的实实测测 （a）第6测点巷道变形量（b）第8测点巷道变形量（c）第10测点巷道变形量6 上山保护煤柱合理宽度现场实测上山保护煤柱合理宽度现场实测第33页/共61页 （d）第11测点巷道变形

25、量（e）第13测点巷道变形量（f）第15测点巷道变形量6 上山保护煤柱合理宽度现场实测上山保护煤柱合理宽度现场实测第34页/共61页 （i）第20测点巷道变形量（j）第21测点巷道变形量 4月13日之后，随着工作面逐步靠近采区上山，工作面支承压力逐渐显现，从4.134.25期间（20号测点），机巷变形量逐渐增加，且变形较为剧烈。4月29日前后机巷的巷道变形量增幅逐渐趋于稳定，此时工作面距最近的采区回风上山为90m。6 上山保护煤柱合理宽度现场实测上山保护煤柱合理宽度现场实测第35页/共61页 （a）第6测点巷道变形量（b）第8测点巷道变形量（c）第10测点巷道变形量 工工作作面面风风巷巷变变形

26、形量量的的实实测测 6 上山保护煤柱合理宽度现场实测上山保护煤柱合理宽度现场实测第36页/共61页 （d）第11测点巷道变形量（e）第13测点巷道变形量（f）第15测点巷道变形量6 上山保护煤柱合理宽度现场实测上山保护煤柱合理宽度现场实测第37页/共61页 （g）第18测点巷道变形量（h）第20测点巷道变形量 从4.254.29期间（20号测点），风巷变形量逐渐增加，且变形较为剧烈。4月29日风巷的巷道变形量增幅逐渐趋于稳定，此时工作面距最近的采区上山为90m。6 上山保护煤柱合理宽度现场实测上山保护煤柱合理宽度现场实测第38页/共61页 工作面超前支承压力的影响范围工作面超前支承压力的影响范

27、围 表6-1 钻孔应力计安装参数巷道钻孔编号孔深施工时间风巷风16m3.21中班风26m风38m风46m风56m风68m风78m机巷机17m3.22中班机26m机36m机46m机58m机67m机78m6 上山保护煤柱合理宽度现场实测上山保护煤柱合理宽度现场实测第39页/共61页 （a）机巷第1测点钻孔应力（b）机巷第2测点钻孔应力（c）风巷第7测点钻孔应力（d）风巷第2测点钻孔应力 煤体钻孔相对应力测试结果表明，随着工作面的逐步推进，工作面前方煤体的支承压力逐渐前移。当4月29日左右时，煤体的钻孔应力达到最大值。此时，工作面距离回风上山90m左右。6 上山保护煤柱合理宽度现场实测上山保护煤柱合

28、理宽度现场实测第40页/共61页 工作面超前支护的单体阻力工作面超前支护的单体阻力 （a）风巷第1测点单体支柱工作阻力（3.213.25）（b）风巷第1测点单体支柱工作阻力（3.263.31）（c）风巷第1测点单体支柱工作阻力（4.14.7）6 上山保护煤柱合理宽度现场实测上山保护煤柱合理宽度现场实测第41页/共61页 （a）风巷第2测点单体支柱工作阻力（3.213.25）（b）风巷第2测点单体支柱工作阻力（3.263.31）（c）机巷第2测点单体支柱工作阻力（4.14.7）6 上山保护煤柱合理宽度现场实测上山保护煤柱合理宽度现场实测第42页/共61页 （a）机巷第3测点单体支柱工作阻力（3.

29、213.25）（b）机巷第3测点单体支柱工作阻力（3.263.31）（c）机巷第3测点单体支柱工作阻力（4.14.7）6 上山保护煤柱合理宽度现场实测上山保护煤柱合理宽度现场实测第43页/共61页p 8223工作面现场实测总结工作面现场实测总结 根据理论分析、数值模拟、相似模拟研究，特别是现场巷道变形量、超前煤体钻孔应力、超前支护单体支柱的工作阻力等监测结果，表明现场留设的90m上山保护煤柱宽度较宽，煤柱宽度可以降至60-65m左右。6 上山保护煤柱合理宽度现场实测上山保护煤柱合理宽度现场实测第44页/共61页 7127工作面超前支承压力影响范围 配风巷上山的应力监测p 7127工作面现场实测

30、工作面现场实测6 上山保护煤柱合理宽度现场实测上山保护煤柱合理宽度现场实测第45页/共61页 支架工作阻力的现场实测支架工作阻力的现场实测 （a）第一测线2月份（b）第一测线3月份（c）第一测线5月份（d）第二测线2月份6 上山保护煤柱合理宽度现场实测上山保护煤柱合理宽度现场实测第46页/共61页 （e）第二测线3月份（f）第二测线5月份（g）第三测线3月份（h）第三测线4月份 图中，通过液压支架工作阻力的实测，发现支架的工作阻力均能达到25MPa，即使工作面来压期间，支架的工作阻力基本都能达到30MPa的要求，说明7127工作面液压支架具有较好的支撑性能。6 上山保护煤柱合理宽度现场实测上山

31、保护煤柱合理宽度现场实测第47页/共61页 煤体钻孔应力的现场实测煤体钻孔应力的现场实测 （a）机2钻孔（b）机5钻孔（c）机6钻孔（d）风7钻孔6 上山保护煤柱合理宽度现场实测上山保护煤柱合理宽度现场实测第48页/共61页 （f）风9钻孔（h）风12钻孔（e）风8钻孔（g）风10钻孔 机巷超前支承压力的峰值距离煤壁平均为13.8m；风巷超前支承压力的峰值距离煤壁平均为26m。机巷超前支承压力的影响范围平均约为47.6m；风巷超前支承压力的影响范围平均约为57.2m。6 上山保护煤柱合理宽度现场实测上山保护煤柱合理宽度现场实测第49页/共61页 上图可知，当2009年6月15日左右，7127工

32、作面的采动应力已经开始影响到配风巷，到7月14日，配风巷的1个钻孔应力突然增加，说明7127工作面的采动明显影响到配风巷，此时7127工作面实际煤柱宽度留设为75m左右。配风巷钻孔应力的现场实测配风巷钻孔应力的现场实测 6 上山保护煤柱合理宽度现场实测上山保护煤柱合理宽度现场实测第50页/共61页 桃园煤矿7246综采工作面位于该矿一水平的北四采区，工作面标高为-431.1-517.6。该工作面位于北四采区右翼三阶段，上方为7244工作面于2006年4月29日收作，左起轨道上山，北至四采区边界。工作面走向长度平均为670m，倾斜长度平均为126m。采区三条岩石上山布置在10煤底板岩石中。轨道上

33、山担负采区进风和辅助运输，行人上山担负行人，反煤上山担负采区运煤。根据煤层赋存情况，机巷、风巷均沿72煤走向布置，风巷外段长355m，方位N16，里段长380m，方位0；机巷外段长375m，方位N16，里段长380m，方位0；机、风巷均沿中线掘进，切眼长110m，方位N279。p 7246工作面现场实测工作面现场实测6 上山保护煤柱合理宽度现场实测上山保护煤柱合理宽度现场实测第51页/共61页 6 上山保护煤柱合理宽度现场实测上山保护煤柱合理宽度现场实测第52页/共61页 仪器布置：选用KBJ-60III压力记录仪，分上、中、下三条测线，共7个点，分别布置在第80、79、42、41、40、16

34、、15架；每3天采集一次，根据计算机对数据进行分析和处理；采用矿压监测表监测的，每小班记录一次。16架支架 支架工作阻力的现场实测支架工作阻力的现场实测 15架支架40架支架41架支架6 上山保护煤柱合理宽度现场实测上山保护煤柱合理宽度现场实测第53页/共61页 79架支架80架支架15架支架16架支架6 上山保护煤柱合理宽度现场实测上山保护煤柱合理宽度现场实测第54页/共61页 40架支架42架支架80架支架 7246工作面中部来压强度最大值达40MPa，平均为38 MPa；下部平均为36MPa；上部最小，只有一次最大值达32MPa。来压步距：上部平均为17m；中部平均为1112m；下部平均

35、为10m14m。6 上山保护煤柱合理宽度现场实测上山保护煤柱合理宽度现场实测第55页/共61页 煤体钻孔应力的现场实测煤体钻孔应力的现场实测 （a）风-1#钻孔 （b）风-2#钻孔（c）风-4#钻孔 （d）风-5#钻孔6 上山保护煤柱合理宽度现场实测上山保护煤柱合理宽度现场实测第56页/共61页 （e）风-6#钻孔（b）机-13#钻孔（a）机-10#钻孔（c）机-14#钻孔 7246工作面实际煤柱宽度留设为：机巷54m；风巷74m。根据上图可知，依据现场实测结果，煤柱留设宽度可以缩小至65m左右。6 上山保护煤柱合理宽度现场实测上山保护煤柱合理宽度现场实测第57页/共61页 通过对8223工作

36、面支架工作阻力、超前单体支柱工作阻力、两巷变形量以及煤体钻孔应力的实测，发现工作面总体压力不高。当工作面推进到距离最近的82采区回风上山90m左右时，前方支承压力开始有一定的显现。8223工作面实际煤柱宽度留设为90m，根据理论分析、数值模拟以及相似模拟、特别是现场实测。结果表明，煤柱宽度可以缩小至60m。实测表明，7127工作面机巷超前支承压力的峰值距离煤壁平均为13.8m；风巷超前支承压力的峰值距离煤壁平均为26m。根据钻孔应力数据的变化趋势，发现机巷超前支承压力的影响范围平均约为47.6m；风巷超前支承压力的影响范围平均约为57.2m。实测表明，当2009年6月15日左右，7127工作面

37、的采动应力已经开始影响到配风巷，到7月14日，配风巷的1个钻孔应力突然增加，说明7127工作面的采动明显影响到配风巷。根据现场实测结果表明，煤柱留设宽度可以确定为75m左右。p 小结小结6 上山保护煤柱合理宽度现场实测上山保护煤柱合理宽度现场实测第58页/共61页 7246工作面实际煤柱宽度留设为：机巷54m；风巷74m。根据现场实测结果表明，煤柱留设宽度可以缩小至65m。根据淮北矿业集团许疃煤矿的8223、7127工作面以及桃园煤矿的7246工作面的多参量现场实测，当上山与工作面层位间距在2025m左右，上山处于岩层岩性为砂岩类，单轴抗压强度介于3540MPa，此时工作面煤柱宽度留设为6075m。如果将上山布置在岩性较好的岩层中，保护煤柱宽度可以减小，例如布置在强度较高的细砂岩中，煤柱宽度可以降至40m左右。随着距离煤层垂距的增加，保护煤柱宽度也可以适当降低，例如上山距离煤层的垂直距离增加到35m时，煤柱宽度可以降至30m左右。6 上山保护煤柱合理宽度现场实测上山保护煤柱合理宽度现场实测第59页/共61页 谢谢各位领导谢谢各位领导谢谢各位领导谢谢各位领导!第60页/共61页感谢您的观看！感谢您的观看！第61页/共61页