“孤島”綜放工作面緩慢回采壓力顯現(xiàn)研究

1、單體支柱支護(hù)巷道迎山角的確定單體支柱配合鉸接頂梁（或工字鋼）支護(hù)綜采工作面上、下端頭和受采動影響壓力顯現(xiàn)明顯的巷道，以其操作靈活，方便，支撐力大，安全可靠，得到了廣泛的應(yīng)用。在應(yīng)用過程中，確定正確的迎山方向和迎山角是正確使用單體支柱的關(guān)鍵。但是現(xiàn)行迎山角理論難以完全適應(yīng)端頭支護(hù)的實(shí)際。一、迎山角理論一般認(rèn)為，在有傾角的工作面內(nèi)支設(shè)支柱時(shí)，支柱與頂、底板法線方向向上偏離一個(gè)角度，我們把這個(gè)角度叫迎山角，一般是工作面傾角的1/61/8，最大值不得超過 8 度。二、迎山角理論的局限性由于迎山角理論是針對在有傾角的采煤工作面內(nèi)支柱，而端頭支護(hù)和巷道超前支護(hù)的支柱與之所處的環(huán)境有所不同，迎山角理論難以完

2、全套用。兩者不同之處在于：1、采煤工作面的支柱支設(shè)時(shí)間較短，一般不超過1 天，頂?shù)装遄兓枯^?。怀爸ёo(hù)的支柱支設(shè)時(shí)間較長，一般在 610 天，頂?shù)装遄兓枯^大。2、工作面頂板垮落一般沿切頂線垮落；巷道頂板在關(guān)門柱處的垮落受到巷道煤幫的支撐，一般只垮落靠近工作面的一側(cè)，并且受錨網(wǎng)支護(hù)的影響，一半以上只出現(xiàn)撓曲下沉。3、工作面的底板一般垂直向上鼓起，并且底鼓量一般不大；巷道的底鼓受巷道斷面影響一般呈半圓拱性底鼓，兩幫受煤壁的作用底鼓量較小，中間底鼓量較大，并且底鼓總量較大。由于應(yīng)用環(huán)境的不同，支柱的受力和支設(shè)變形也不同。支護(hù)巷道的單體支柱主要表現(xiàn)為：1、當(dāng)巷道頂板受壓傾斜下沉?xí)r， 支柱上端受摩擦

3、力跟著頂板傾斜下沉，有向工作面和老塘方向的位移。2、當(dāng)?shù)装骞钠疠^大時(shí)，支柱的底端受側(cè)向應(yīng)力影響，向巷道中間的位- 1 -移較大。3、當(dāng)巷道沿采空區(qū)布置，且之間保護(hù)煤柱較小，承載力較大。則會出現(xiàn)頂板一側(cè)下沉及底鼓量均較大。由于以上原因，原有的支設(shè)角度變化較大。當(dāng)超前支柱的支設(shè)角度因變化出現(xiàn)過山或敗山時(shí)，為了支護(hù)有力，需頻繁改動。這樣不僅造成勞動強(qiáng)度大而且會造成頂板下沉加劇，易引發(fā)頂板及人身事故。如果不改支，則由于支護(hù)不力，也易引發(fā)頂板或人身事故。三、采取相應(yīng)的措施，提高支護(hù)的質(zhì)量及效果為了避免出現(xiàn)以上情況，必須有針對性的觀察頂?shù)装宓淖兓厔莺妥冃瘟浚谥гO(shè)超前支護(hù)時(shí)，提前應(yīng)留出恰當(dāng)?shù)念A(yù)應(yīng)變形量。

4、當(dāng)支柱受力變動時(shí)，預(yù)應(yīng)變化量與實(shí)際變化量正好相抵消。而通過大量實(shí)踐可得出預(yù)應(yīng)變化量可按照以下方法確定：1、分析頂?shù)装宓膸r性，針對頂板的變形：頂板在巷道主要表現(xiàn)下沉，但煤壁以里至關(guān)門柱的頂板一般向工作面和老塘方向傾斜3-5 度，其中老塘方向傾斜較大。相應(yīng)的預(yù)留變化量即：超前支柱沿法線方向背向老塘和工作面方向傾斜 3-5 度支設(shè)。2、針對底鼓變形，一般應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實(shí)測，當(dāng)?shù)坠男∮?00mm 時(shí)，支柱底端位移量一般較小，可不考慮；當(dāng)?shù)坠妮^大時(shí)，則要相應(yīng)預(yù)留變化量，經(jīng)實(shí)測底鼓量為400mm 時(shí)，兩幫支柱底端位移（向巷道中間）量為 150mm，超前支設(shè)時(shí)沿法線方向底端向兩幫位移量相應(yīng)為150mm。3、根據(jù)

5、工作面上、下順槽布置位置確定。對沿空回采的巷道（保護(hù)煤柱為 5000mm），由于保護(hù)煤柱子的壓力顯現(xiàn)較明顯，受壓鼓幫變形造成頂板相對下沉，則此時(shí)支設(shè)此路靠幫支柱時(shí)就應(yīng)即考慮頂板給保護(hù)煤柱的向巷道中間的力作用到支柱上，也要考慮到頂板一側(cè)下沉量大沿工作面方向傾斜而給支柱向巷道中間的力，此時(shí)支設(shè)時(shí)應(yīng)根據(jù)頂?shù)装宓膸r性及完整性進(jìn)行程度的不同而確定迎山角度的大小。若頂板較堅(jiān)硬、完整，此時(shí)其傳遞力效果較好，而煤柱承受的力較大，底鼓量相對較大，支設(shè)支柱時(shí)支柱底端則以底板法線為準(zhǔn)向幫部位移量為100mm；若底板相對比較堅(jiān)硬、完- 2 -整，而頂板較破碎，此時(shí)頂板吸收的力較大而傳遞的較小，此時(shí)支柱底端應(yīng)以底板法線為準(zhǔn)向幫部位移量為50mm。四、結(jié)束語經(jīng)過以上分析及改進(jìn)，消除了迎山方向中對不定因素的疑慮，減少了支柱的改支次數(shù)，維護(hù)了頂板的