小研杨庄矿采空区的技术处理_MBA论文-经管之家官网！

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1.引言

Ⅲ532 综采工作面为Ⅲ53 采区西翼首采工作面，该面走向长度700m，倾斜长度130m。采深约293m，工作面煤层厚度0.5～3.09m，平均厚度2.5m，煤层倾角10～18°，平均约15°，煤层直接顶为泥岩，0.3～1.0，平均0.5m,总体为外部厚，里部薄，切眼及初期回采厚度为0.3～0.5m。老顶为闪长玢岩，厚度12～20.22m,平均16m，在闪长玢岩底部有少量的天然焦，厚度在1.0 左右，不稳定。煤层底板为泥岩，平均厚度为9m。由于4、5 煤层相距较近，在回采过程中，局部地段4 层位火成岩构成5 煤的直接顶板。就Ⅲ53 采区而言，采区西翼4 层火成岩厚度绝大部分在15m 以上，范围走向约800m,倾斜长约1200m,在上部4、5 煤层层间距仅0.5m 左右，下部4、5 煤层间距1～2m；而采区东翼，4 层火成岩厚度大部分厚度也在15m 以上，范围走向约800m,倾斜长度600m,与采区西翼相比，4、5 煤层层间距较大，在3～12m 之间，大部分在4m 以上[1]。

2.工作面巷道布置及回采工艺

2.1 巷道布置概况
①工作面采用机、风、轨三巷布置方式，其中轨道巷因断层影响未能作为进料、进风使用，只作为排水路线。巷道为煤巷沿底布置，属五煤层，工作面上部为不可采边界；东北为采区上山保护煤柱；西南部到不可采边界；下部为Ⅲ534 工作面（未采区）[2]
②机、风、切眼概况[3]
风巷：施工为工字钢棚支护，梁×腿＝3.2×2.8m，棚距为500mm；
机巷：施工为工字钢棚支护，梁×腿＝3.6×2.8m，棚距为500mm；
切眼：施工为锚带棚复合支护，宽×高＝6.8×2.6m 的矩形断面。
③工作面及巷道布置平面图。
2.2 回采工艺
该工作面采用综采工艺，其支架及设备型号所示。

3. 工作面初期开采状况及结果

1、工作面于4 月2 日开始安装，5 月21 日工作面试生产，工作面回采初期（5 月21日-7 月8 日），推进20m，出煤11081 吨，无明显的矿压显现，工作面初撑力在泵压的60－80％。原因为：局部煤层较厚，加之煤层直接顶厚度变化大，造成部分支架超高，升不上劲，抵车、拉架困难。同时因工作面倾角大造成支架倾斜、夹架、爬架等现象，严重影响正常生产进度。后经采取针对性措施，如：安设防倒千斤顶、工作面提车、提架降低采高，对工作面局部超高段支架顶梁上装木垛等[4]。经实施，效果明显，工作面于7 月8 日恢复正常生产，但由于工作面煤层基本顶为火成岩，厚度大，硬度高，没能及时冒落，而直接顶较薄，造成采空区大面积悬顶，支架初撑力及工作阻力无明显变化，顶板无来压趋势，对安全构成很大威胁，尤其上端头段，天然焦厚度大，致使工作面超高在4m 左右，给工作面安全管理带来很大困难[5]。
2、截至7 月18 日，风巷推进62m,机巷推进35m，工作面仍无明显老顶来压（垮落）征兆，经集团公司与矿研究决定工作面停采，同时研究制定深孔控制爆破方案，对采空区顶板进行强放。为钻场及钻孔布置平面示意图，为钻孔设计布置剖面示意图[6]。

4.观测结果及分析

爆破后，根据集团公司要求，工作面继续向前回采。工作面共向前推进5m（其中2.2m使棚），推进5 米期间压力显现不明显。8 月13 日8 时，采空区中下部开始较大面积的局部剥离跨落，如所示。从14 到28 架的大块冒落，冒高在1 倍采高以上，面积1197.81m2；从35 到54 架的大块冒落，冒高在1.5 倍采高以上，面积1809.05m2，局部剥离冒落总面积为3006.87m2,则采空区冒落率为36.94％。工作面下部1－13 架斜弧形悬顶20m，14－28 架的支架后方呈大块状冒落，面积为1197.80m2；中下部29－39 架悬顶未落，面积为507.53m2；工作面上部55－86 架老塘完整悬顶未落，面积为3502.29m2。

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