20102工作面矿压显现分析及安全措施

孙家岔龙华煤矿20102综采工作面末采矿压显现分析及安全技术措施一、工作面概述 1.地形地貌地面为沟壑地带，东部较平缓，东高西低。工作面地表主要为波状沙丘地貌，地势平缓，植被覆盖良好，整体地势南高北低。 2.四邻状况 20102工作面位于2-2煤201盘区北部，北临20101工作面(已回采)，南临20103工作面，东部2-2上煤火烧边界区。西临2-2上煤辅助运输巷。煤层赋存情况 20102工作面走向长2512m，倾斜长300m，工作面地表高程范围为+1205+1265m，煤层埋深68149m，平均埋深108m。上覆基岩厚度6090m，松散层厚度522m。工作面上部为杨昌湾房柱式采空区，均采用采6留6布置方式回采,上下层间距约为36m。上覆采空区范围为0-1660m。20102工作面基本顶为灰白色中粒砂岩，厚度7.61m，以石英为主，次为长石和少量暗色矿物，泥质胶结。直接顶为浅灰色细粒砂岩，厚度1.25m，夹炭质纹层及炭屑。并含炭化植物茎化石碎片。直接底为深灰色粉砂岩，厚度0.67m，含植物根和茎化石，夹部分2-2上煤，煤厚0.35m，微波状层理。老底为灰白色细粒砂岩，厚度3.12m，泥钙质胶结，夹炭屑及炭质纹层。工作面支护情况采用综采一次采全高全部垮落法管理顶板,顺槽巷道均采用锚杆锚网联合支护。工作面采用两柱掩护式液压支架进行支护，共布置173台液压支架，其中中部架164台，型号ZY10000/20/40。端头支架7台，型号ZYT10000/19/40。过度支架2台，型号ZYG10000/20/40。5.工作面回撤通道布置20102工作面末端上覆地表为本头焉村住户，回撤通道位置确定是按照建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程规定，松散层移动角为45，基岩移动角为70进行计算，地面住户保护等级为级，维护带宽度取10m，经计算20102工作面主回撤通道跟地面最近住户的水平距离应为58m，实际留设为60m。主回撤通道开口位于回风顺槽190m处。主回撤通道宽5.4m，高3.2m，采用锚网索+钢带进行支护。辅回撤通道高3.2m，宽5.2m，采用锚网支护。二、矿压显现情况 根据矿压观测数据统计分析得知，20102综采工作面在推采过程中，周期来压步距最大26m，最小14m，平均19m。来压持续推进距离为1.92.6m，平均2.1m。来压期间工作面液压支架工作阻力平均41.1MPa。非来压期间液压支架工作阻力为28.9MPa。工作面中部对应地表最大超前塌陷30m，两端头滞后3m，工作面平均超前塌陷25m。在末采期间，工作面主回撤通道靠回风侧200m范围内出现底鼓现象，工作面回风绕道风门范围内出现喷浆离层片帮现象。回采后期工作面上覆地表超前工作面塌陷110m，主回撤通道内顶板出现离层，底板底鼓量增加50mm。工作面贯通前工作面大范围来压，伴随顶板断裂巨响，40120#液压支架安全阀全部动作，70100#液压支架压力在44MPa左右，主回撤通道顶板下沉，第二联巷处9台垛式液压支架压死，顶板整体下沉50mm。三、矿压异常原因分析20102工作面上覆为杨昌湾房柱式采空区,采用“采6留6”的布置方式,回采完毕后煤柱承受煤层顶板的支承压力,随着时间的推移,煤柱发生小幅度的蠕变。当20102工作面采至其下部时,采动影响导致上覆遗留在采空区的煤柱超前支承压力增加,随着煤柱受压变形,上方顶板也不断回转变形,由于煤柱强度小于围岩,当达到一定程度,煤柱发生失稳破坏,进而引发上覆基岩关键层突然回转破坏失稳,其产生的冲击力直接作用于20102工作面上部,破坏作面顶板,使顶板失去稳定性,顶板由回转失稳变为破坏性的滑落失稳,上下基岩关键层突然失稳产生的冲击荷载叠加短时间内直接作用在煤层、工作面、巷道上,使得工作面顶板承受巨大的动力载荷,从而出现顶板切落、冒落、底鼓、片帮等工作面压力显现。预防措施四、安全技术措施(一) 一般措施1、一般情况，在设备正常时不检修，如必须检修，将检修时间安排在工作面压力较小的区段，同时尽量缩短检修时间。2、所有人员在进入工作面前，必须严格执行敲帮问顶制度，每个作业人员必须经常检查作业地点附近的顶板、煤壁和支护等情况，当发现有不安全隐患时，必须立即采取措施进行处理。3、所有进入工作面人员必须佩戴好个体防护用品。4、验收员进行验收时，必须将工作区域内煤壁正帮的片帮煤处理掉，然后进行作业。(二) 工作面的安全技术措施1、在通过上覆采空区期间，应加快工作面的推进速度，快速通过应力集中区。2、机头、机尾采取加（甩刀）的方法，使工作面的倾向与上覆采空区煤柱的方向呈一斜交状态，减小工作面处于集中压力区下的的范围。3、为防止漏顶，提高支架支护效果，工作面留设适当厚度的顶煤。4、工作面的工程质量必须达到“三直、两平”，工作面顶底板必须平整推进，严禁出现较大的起伏，调整采高时，控制好每一刀的幅度。5、工作面过上覆采空区期间保证均衡生产，煤机速度必须与拉架速度相匹配，必要时采取追机移架。煤机要匀速牵引，严禁忽快忽慢而损坏设备，影响推进度。必要时采取追机移架。6、移架时必须严格控制立柱下降量，尽量擦顶带压拉架，严禁立柱降低过大。7、拉架要一次性拉到位，严禁二次拉架；升架时，必须达到初撑力，并有队长或班长随时检查初撑力的情况，及时调整平衡油缸保证顶梁接顶严密，护帮板必须全部及时打出并有效护帮，严禁超前回前护帮板。(三) 部门组织措施1、在进入上覆采空区前，由采煤技术员组织全队员工进行安全技术学习，并及时向各班通报过集中煤柱期间的煤层厚度及变化趋势、两顺槽走势、地表情况等地质资料。2、在过上覆采空区期间，由生产经验丰富的队长跟班生产，掌握生产情况，做好现场生产组织，及解决现场问题，并及时向职工传达现场的情况及现场生产时应注意的事项。3、跟班队干负责每班观察顶板周期来压步距、架后悬顶面积和支架压力显示等情况，认真做好记录，及时在班前会通报.4、及时加强工作面顺槽、联巷及回撤通道支护，防止发生冒顶事故。6、如出现支架压力异常、安全阀频繁动作或来压显现剧烈的情况，必须及时向矿生产办、调度室和矿值班领导汇报。7、调度室应提前与洗选中心联系，保证仓位有一定的富裕，能满足压力异常时，工作面煤量的及时运出。8、生产技术科负责工作面的工程质量管理，加强现场检查、监督，发现问题及时督促现场整改、调整。9、机电科在工作面进入上覆采空区前必须组织综采队、机运对综采设备、主运输设备全面检查一次，及时排除故障。10、生产技术科及时采集数据，并对矿压数据进行分析，每日小结一次矿压情况，同时结合地形地貌变化预测下一阶段的矿压情况，及时将信息反馈到综采队、相关领导和主要部门，以指导现场生产；当现场压力异常，出现压死支架、片帮、冒顶严重等问题时，协助综采队及时处理现场问题。12、地测组负责观察地表塌陷情况，并及时将塌陷情况汇报调度室、相关领导主要部门。并及时组织人员回填地表塌陷产生的裂缝，减少漏风，以防雨季时节雨水贯入。