《安全技术》之上、下层工作面的安全回采

1、上、下层工作面的安全回釆1问题的提出鸡西矿业集团东海煤矿五采区是矿主力采区（占全矿产量的2/3）,主要开采32#（采高1. 5m）煤层和35# （采高1. 7m） 煤层，采区现有195、196两个高档采煤队，分别开釆32片、35#层。32#、35#煤层间距 50m,工作面单翼走向长1 000m,倾向长180m,倾角16°，现已采至二水平以下四段 -600标高。山于底部35#煤层赋存条件优于顶部32#煤层，工作面正常推进速度底部 层快于顶部层。近年来，矿内采取了多种途径加强顶部32#层开采，但由于条件制约， 仍和底部层发生了重叠开采的矛盾。在煤炭企业推向市场后，对于生产矿井来说，任何

2、一个采煤工作面的停产或减产将直接影响到企业的效益，蒙受巨大损失。如何科学合理 地控制上下层工作面推进步距，控制采场顶板是解决矛盾的唯一途径。2采区状况和开采悄况五采区由于近年开采强度的加大，掘进工程滞后，釆掘接续工程始终面临失调危险，195采煤队开采32#层左七工作面，开采2个月后，196采煤队 在没有其它准备的悄况下，搬进了底部35#层左五工作面。五釆区32#层、35#层顶底板 惜况如表1。表132#、35#煤层顶底板岩性B5101.htm图1工作面平面布置示意图两个压茬工作面布置情况，如图lo在底部33#层左五工作5月份开采时，距顶部32#层走向步距66m,顶部32#左七工作面 平均月进7

3、1.7m。底部35#层左五工作面平均月进80m。底部层工作面以每月平均8. 3m 的速度向顶部层工作面幕近。其后月末两个工作面开采步距为6月末34m、7月末25m、 8月末21m、9月末13m、10月末13m、11月末20m,至11月末时新工作面出面，底部层采煤工作面搬家，结束上下层的同时开采。在重叠开采过程中，底部层工作面和两巷 没有明显显现，顶部层工作面压力增大，同比以前支柱载荷、顶板下沉发生了不同程度 的加大，上巷发生片邦，底鼓的巷道变形加大，压力也较大。3回采的理论依据根据采场布置悄况来看，顶部工作面开釆对底部工作面开釆影响小甚小，而底部层工作面的回采引起的采场垮落和超前压力将对顶部层

4、工作面直接构成威胁。首先 根据采场岩移惜况初步确定两个工作面推进步距，如图2。图2釆场岩移情况示意图推进步距L=Htg5=50tg75=13m,根据中间岩层下沉曲线沿工作面推进方向分为采动影响区和稳定区，采动影响区乂分为充分釆动影响区和变形区和 微变形区。其次根据采场顶板冒落过程和冒落情况，可将岩层纵向分为冒落区，一沉压 实区和稳定区。如图3所示。图3采场岩移情况示意图顶板纵冋冒落区的咼度根据米同的咼芟确定h+h米=1.5 h、h 2h米=2X1. 7 = 3. 4m, 说明采场顶板从直接顶冒落，如直接顶厚小于2倍采高，从老顶来压时，顶板岩层冒落 2倍采高后开始进入下沉压实阶段。另外，从采场顶

5、板活动时间来分析，釆场从直接顶 冒落至老顶周期压平均20m工作面平均月推进度80m,也就是说从直接顶冒落至老顶下 一个周期来压垮落需经过t二20X30/80 = 7. 5do而老顶上方岩层由下至上活动的周期将 更长。现假定底部层开采后，顶板冒落影响至顶部煤层自老顶周期来压开始，那么在此 周期之内顶部工作面推进距离为71.7mX7. 5d/30=17. 9m,山此可得两工作面推进步距 =一4. 9mo最后，在考虑顶部层工作面不受底部层工作面开采引起的采场冒落、变形影响的同时，必须考虑两个釆场应力的迭加，山于两个工作面均处在稳定区内回采, 而且存在一定推进步距，采场应力不会发生实质性的垒加，在回釆

6、过程中确保安全按正 常矿压的1. 5倍进行管理。4回釆的特殊措施(1)确定压茬煤层间的推进步距，根据回釆理论依据分析，为确保生产安全，把岩移时间作为安全系数，推 进步距底线确定为13m：在生产中建立采场观测小组，每天汇报分析工作面推进情况， 工作面支柱载荷和顶底板移近量，两巷压力和变形情况，在没有特殊的情况下逐天、逐 米将推进步距放至底线。如果支柱载荷和顶底板移近量超过规定，立即停掉底部层工作 面，采取其它方案。(2)针对采场应力迭加，在开采过程中按1.5倍系数加强了支护强度，支柱加密，并在末排柱实行双柱切顶。工作面额外配备了 50根工字钢 长梁随时应对顶板变化。在两巷中将超前支护由20m延为50m,上巷延为100m,并上钢 梁加强护顶。在开采过程中针对顶部层工作面上巷发生的片邦、底鼓现象成立了专门队 伍进行清理维护。在压茬工作面推进步距接近底线时，在底部层工作面自上而下每隔 10m砌一3m宽肝石墙，来延缓顶板的冒落和变形。 5结论 通过科学分 析和具体实践