兖矿集团煤矿冲击地压防治研究中心 兖州煤业股份有限公司济宁二号煤矿 273500 272072
摘 要:通过矿压观测3上工作面回采对3下已掘巷道围岩影响，分析及研究对围岩变形及矿压显现规律。为今后类似采、掘工作面的矿山压力分布、围岩变形、支护参数和后期巷道设计及生产接续提供可靠依据。
关键词:回采;掘巷;规律;围岩变形;应力分布
1 基本情况
23下12轨顺位于北翼大巷西侧，二采区中部，南侧为设计23下10工作面，北侧为23下13工作面采空区，西到八里铺断层保护煤柱，东距大巷保护煤柱210m，上部为23上08采空区，外错正在回采的23上07面41m，2018年1月18日23上07面回采相对23下12轨顺停头位置100m时，在23下12轨顺内设点观测，分析及研究3上回采工作面对3下已掘巷道影响范围及应力分布规律。为今后类似采、掘工作面的矿山压力分布和围岩变形及支护参数①提供可靠依据。
2 设置围岩固定点观测站
23下12轨道顺槽共设置围岩表面固定点10处，截止5月30日23上07工作面距相对位置见下表：
3观测数据分析：固定点数据分析
3.1 23下12轨顺停头前后固定点数据分析：
2018年4月12日23上07工作面已过23下12轨顺停头位置9.4m，根据固定点数据分析：受23上07回采期间采动影响，23下12轨顺100m范围内顶底移近量变化量最大为158mm,顶板下沉量变化量最大为75mm,两帮移近量变化量最大为188mm,实体帮变化量最大为55mm沿空帮变化量最大为133mm。
3.2顶板离层仪数据分析
23上07工作面回采相对23下12轨顺停头位置0～15m平均移近速度为1.74mm/d，巷道围岩出现应力集中③，在形成塑性变形区的过程中，围岩向巷道空间显著位移。23上07工作面回采相对23下12轨顺离层仪15～30m移近速度为1.56mm/d；23上07回采工作面距23下12轨顺停头距离相对越远，围岩变形②速度日趋缓和；30～40m移近速度为0.41mm/d；40～60m移近速度为0.39mm/d。小于平均移近速度,回采引起的围岩应力重新分布②后趋于稳定。
3.3 固定点数据分析：
截止到5月30日23上07工作面已过23下12轨顺迎头367m，根据顶板离层仪数据及固定点数据分析：受23上07回采期间采动影响，23下12轨顺100m范围内顶底移近量变化量最大为746mm,为373排4#点。顶板下沉量变化量最大为258mm,为373排4#点。两帮移近量变化量最大为821mm,为471排8#点。实体帮变化量最大为226mm，为471排8#点。沿空帮变化量最大为554mm，为471排8#点。
4微震监测数据分析
迎头200m范围内共接收到有效震动60次，其中最大一次震动发生在2018年4月3日5：27分，震动能量为1.81E+3，位置在距离23下12轨顺停头位置后方55m，上方23上07工作面-501m标高处。
5 综合分析
当23下12轨顺相对23上07工作面位置后方30m外，动压扰动影响逐渐变小，静压影响逐步增大，侧向支撑压力开始逐步增大，实体帮移近量大于沿空帮移近量。
通过顶板离层仪数据分析：23下12轨顺掘进迎头与23上07工作面相对位置越来越远，23上07采煤工作面对23下12轨顺顶板影响越来越小，总体来说顶板离层量变化不大。
23下12轨顺停头位置虽然与23上07工作面相对距离超过350m，因23上07工作面回采时间较短，采空区跨落未充分，应力处于重新分布过程中，23上07工作面相对23下12轨顺巷道超前支承压力增大，围岩变形明显。
6 结论：
1. 受23上07工作面回采扰动较大，23下12轨顺相对23上07工作面位置超前20米范围内顶板移近量最大，平均移近量5.6mm/d。超前20～80m范围内顶板平均移近量3.4mm/d。
2. 23下12轨顺相对23上07工作面位置后方顶板移近量相对较小，平均移近量2.23mm/d。
3.23下12掘进期间受23上07工作面回采影响垂直应力大于水平应力；通过数据分析23下12轨顺相对23上07工作面超前位置顶板移近量大于两帮移近量。
4.23下12轨顺相对23上07工作面位置后方水平应力大于垂直应力；通过数据分析23下12轨顺相对23上07工作面后方位置两帮移近量大于顶板移近量。
5.23上07工作面回采对23下12轨顺超前80m范围扰动影响较大，围岩移近量大于正常掘进移近量。
6.23上07工作面回采对23下12轨顺超前扰动影响：沿空帮移近量大于实体帮。
7.23下12轨顺相对23上07工作面位置后方-30m外，动压扰动影响逐渐变小，静压影响逐步增大，侧向支撑压力开始逐步增大，实体帮移近量大于沿空帮移近量。
8受23上07工作面回采影响，23下12轨顺巷道侧向支撑压力较大，两帮锚杆均出现多数因受力嵌进巷帮现象。部分地段出现顶板锚杆托盘受力压平变形。
9.23上07工作面对23下12轨顺超前影响范围为140m,具体表现为：两帮出现浆皮开裂、脱落、受力变形等现象，底板出现明显底鼓现象。
10.23下12轨顺停头位置与23上07工作面相对位置越来越远，掘进巷道围岩应力逐渐稳定，随着23上07工作面回采后应力重新分布，23下12轨顺围岩支撑压力逐渐增大。
11.通过顶板离层仪数据分析：随着23下12轨顺停头位置与23上07工作面相对位置越来越远，23上07采煤工作面对23下12轨顺顶板影响越来越小，总体来说顶板离层量变化不大。
参考文献
①宋振骐、覆岩运动规律研究及巷道支护设计中的应用报告[R].山东科技大学
②彭苏萍、菜场弯曲下沉内部巷道变形与岩层移动规律研究[J].煤炭学报
③钱鸣高、矿山压力及其控制[M].北京煤炭出版社
论文作者:李阿涛,,张连伍
论文发表刊物:《科技新时代》2019年9期
论文发表时间:2019/11/20
标签：工作面论文; 围岩论文; 顶板论文; 移近论文; 巷道论文; 位置论文; 应力论文; 《科技新时代》2019年9期论文;