大采高综采末采相关技术研究

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纳一矿6203工作面采用6.3m大采高液压支架,设备主回撤通道高4.2m,宽6m,属大断面巷道。回撤通道在经受掘进与采动双重影响的作用下,末采期间顶板下沉较大、煤壁片帮严重、巷道失稳垮冒事故发生风险高,严重影响回撤通道贯通,制约设备回撤安全。本文以纳一矿6米大采高6204工作面末采为工程背景,结合6203综采面末采贯通中回撤通道出现的破坏问题与以往矿井末采中的事故教训,运用理论研究、数值模拟和现场实测的方法,开展大采高综采面末采相关技术研究,并将研究成果运用到6204末采工程实践中。  对造成大采高综采面矿山压力显现异常因素的具体作用机理展开分析:末采段推进速度放慢,加长了矿山压力对围岩破坏的作用时间,围岩裂隙发育更充分,来压步距更短。工作面推进速度慢时,顶板断裂位置距离工作面回采空间(支架)位置较近,项板断裂对工作面支架造成的影响程度加大。工作面与主回撤巷道间煤柱尺寸的大小决定着上覆岩体对巷道围岩应力与变形的影响程度。根据煤柱大小,随工作面向前推进,对回撤通道附近几种应力形式进行了研究,并近似建立了受力模型。对贯通时的回撤空间基本顶破坏进行了研究,对基本顶的滑落失稳与回转失稳进行了分析,支护强度不够是造成基本顶失稳的直接原因。  对回撤通道受采动影响进行数值模拟分析,确定工作面超前支承压力的影响范围以及随工作面推进主回撤通道应力分布变化情况。主回撤通道两侧应力分布呈现不对称性,现场中应对这些特殊部位重点加强支护。对6204综采面回撤通道进行支护设计优化,采取主动支护和被动支护相结合的支护方式。  另一方面,受推进速度、采高等因素影响大采高末期矿压显现规律有所不同,根据基本顶岩梁在巷道上方的断裂位置与回撤通道空间位置关系,结合纳林庙贯通前的矿压观测数据,确定了等工作面临近贯通时,是否采取等压,以及等压的小煤柱宽度。
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