第1页共8页薄煤层综采覆岩移动规律与支架的相互作用关系研究摘要：本文以章村矿423109工作面开采实践为背景，通过长期观察、测量工作面开采时的各项基本数据，结合覆岩运动理论，分析了423109薄煤层综采工作面覆岩运动规律及其与支架的相互作用关系，进而对2#煤工作面开采及综采支架的选型设计进行指导。关键词：薄煤层；顶板来压步距；液压支架；控顶距；：1674-3520（2015）-05-00-02我国薄煤层储量为61.5亿t（煤层厚度小于1.3m），占全国煤矿煤炭总储量的20.42%，而采出量却不足总量的10%。与厚煤层开采相比，薄煤层赋存条件差，开采条件复杂，机械化开采难度大，产量低；大量薄煤层被废弃或因技术条件而搁置开采，薄、厚煤开采比例失调问题十分突出。目前，随着经济的快速发展，合理利用第2页共8页和开采煤炭资源，提高资源利用率将日趋重要。因此，提高并加强薄煤层机械化开采技术和薄煤层开采矿压显现规律研究将为地下复杂、难采煤层开采提供有利的技术保证。本文以章村煤矿2#薄煤层开采为依据，通过煤层开采覆岩运动理论分析及大量现场数据实测，重点分析了薄煤层开采上覆岩层的移动规律及其与综采支架间的相互作用，并依据支架和围岩相互作用关系原理，分析了薄煤层开采过程矿压显现特征，为章村矿薄煤综采提供依据。一、井田概况章村矿位于河北省沙河市与武安市交界地带，由章村矿三井井田和章村矿四井井田两部分组成。章村矿四井采用斜立混合式多水平开拓方式，目前正开采-200水平，该水平东翼中厚煤层已基本开采完毕，正在进行采区下山煤柱回收工作，西翼布置有主要生产采区―4224采区。该采区主采2#煤层，该煤层为薄煤层。2#煤层为主要开采煤层，上距山西组顶界约40～50m。煤厚第3页共8页0.85～1.55m，平均1.2m。2#煤直接顶为炭质泥岩、细砂岩，厚度约0.5m，基本顶为泥质粉砂岩，厚度约5m；底板多为砂质泥岩。二、工作面开采矿压观测及岩层运动规律分析本文以章村矿四井4224采区423109工作面为研究对象，通过对开采工程中顶板来压情况的观察和测量，以及对采动影响下的工作面运输巷和采区皮带下山的变形观测，积累了大量的实测数据，进而分析采动影响下覆岩运动与综采支架的相互作用关系。（一）矿压显现特征1、顶板初次垮落：工作面开切眼初掘宽度4m，工作面安装前扩为6.0m，切眼采用锚网加锚索支护。随工作面推进，顶板锚索去除索具，直接顶岩层离层向上发展，直接顶下位岩层开始逐渐下沉。工作面向前推进5.2m后，直接顶初次垮落。2、顶板初次来压：顶板自开切眼初次垮落后，随着推进和顶板悬露面积增大，每4m左右直接顶下位岩层垮落就发展一次，破断角70°左右，破断多在移架时发生。工作面推进到12m时，直接顶上第4页共8页位岩层出现裂缝，并逐渐发育。工作面推进17m时，支架明显受力，预示着将有大范围的岩层冒落。当工作面继续推进到21.5m时，老顶岩梁破断失稳，初次来压发生。工作面顶板初次来压时超前支撑压力峰值系数达1.8，位于工作面前方8―12m处。3、周期来压：初次来压过后，顶板随工作面推进出现周期性破断。破断下沉错位的顶板排列整齐，有时呈咬合状。破断裂缝宽度较大，一般为0.5―0.8m。周期来压步距一般为4―8m，周期性来压时超前支承压力峰值系数一般在1.6左右，位于煤壁前方约8～10m处。顶板周期来压时有动压现象，但不剧烈。4、充分采动距离：周期来压刚过后顶板岩层运动属于非充分采动阶段，实践显示在经过4―6个周期来压步距时（45―65m），在煤层走向方向上达到充分采动距离，其特征是岩层充分垮落，具有明显的“三带”特征。充分采动以后周期来压步距明显偏小，但平均来压强度略高于非充分采动时的来压强度。（二）覆岩移动特征第5页共8页1、初次来压阶段：开切眼形成后，由于有锚网、锚索支护，工作面顶板没有发生冒落现象。但离层仪显示2#煤之上3m以内的岩层离层有离层现象，其它上位岩层下沉量很小。随着工作面推进，顶板悬露面积增大，裂隙不断发育，顶板下沉速度略有增加，但下沉量不大，实际情况约为10cm。工作面继续推进，覆岩垮落高度并未发展，仅下位岩层冒落面积增大。当工作面推进到21.5m时，顶板发生初次来压，顶板岩层垮落高度...