第6期 張春雷，等：大傾角綜采工作面覆巖運移規(guī)律 更大.

從圖3（e）工作面推進40 m覆巖位移圖中可以看出整體位移輪廓近似拱狀，但拱頂處于傾斜中部偏上的區(qū)域，位移較大處向回風(fēng)平巷一側(cè)延伸，傾斜中上部覆巖位移大于下部，與垂直應(yīng)力分布云圖相對應(yīng)，且一樣具有非對稱特征，這說明高位巖層受低位煤層頂板破壞時，將先從傾斜中上部破壞，直至延伸到高層位巖層，說明傾斜工作面上部區(qū)域覆巖較下部容易失穩(wěn)，這是由于工作面傾斜方向上部區(qū)域的上覆巖層在法向載荷作用下容易產(chǎn)生撓曲變形，從而發(fā)生變形失穩(wěn)，而工作面下部覆巖層位較低，比較容易沿傾斜方向形成砌體結(jié)構(gòu)，此種結(jié)構(gòu)較難發(fā)生一般性失穩(wěn).

739

移規(guī)律，對25221工作面液壓支架進行了現(xiàn)場連續(xù)監(jiān)測[11]，支架編號從工作面下部到上部依次增大. 4.1 沿工作面走向支架工作阻力變化規(guī)律 2012年6月到8月是25221大采高綜采工作面的試采階段，此期間內(nèi)，工作面采高逐漸增大，工作面中部及上部綜采支架的工作阻力不穩(wěn)定，變化幅度較大，規(guī)律性不強，2012年9月到2013年4月，工作面開始正�；夭�，除2012年12月與2013年4月工作面發(fā)生冒頂事故，此階段礦山壓力實測數(shù)據(jù)表明，支架工作阻力呈現(xiàn)出中部區(qū)域較大，而上部區(qū)域和下部區(qū)域較小的基本特征，沿傾斜方向礦壓顯現(xiàn)分區(qū)特征明顯，工作面沿走向支架工作阻力見圖4.上部區(qū)域支架工作阻力約為中部區(qū)域的85%，工作面下部區(qū)域支工作阻力約為中部區(qū)域的70%.

4 現(xiàn)場實測

為進一步研究大傾角煤層綜采工作面覆巖運

圖4 工作面不同區(qū)域支架走向平均工作阻力變化

Fig.4 average support resistance curve in different region along the along the direction of the working face

同時，礦壓觀測數(shù)據(jù)分析表明，工作面支架受載呈現(xiàn)出明顯的“不均衡性”，特別是在工作面上部和中上部區(qū)域，支架前、后柱的受載狀態(tài)多變并且幅度較大，表明該區(qū)域“支架-圍巖”相互作用關(guān)系復(fù)雜，支架與圍巖（頂板、底板）接觸狀態(tài)不良，其不穩(wěn)定性遠大于一般采高大傾角煤層工作面.在生產(chǎn)不正常、工作面長時間無推進度時，工作面中部及中部偏上區(qū)域的部分支架載荷長時間超過額定工作阻力.

4.2 沿工作面傾向支架工作阻力變化規(guī)律 通過對工作面沿傾斜方向液壓支架初撐時和循環(huán)末工作阻力整理統(tǒng)計，得到支架平均工作阻力

變化特征曲線，見圖5.

支架編號

圖5 工作面傾向支架平均工作阻力變化 Fig.5 average support resistance curve in different

along face pitch direction

通過工作面傾向支架平均工作阻力變化曲線（圖4）中可以看出，支架初撐時，工作面下部支架阻力

740 遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版） 第33卷

巖層賦存結(jié)構(gòu)以及合理管理傾斜工作面液壓支架提供依據(jù). 參考文獻：

[1] 章黎明.王家山煤礦大傾角厚煤層綜放采場礦壓規(guī)律研究[J].煤炭科

學(xué)技術(shù),2007,35(12):22-26.

Zhang Liming.Research on ground behavior law of fully mechanized caving mining face in deep inclined seam of Wang jiashan Mine[J].Coal Science and Technology,2007,35(12):22-26.

[2] 郭敬中,孟祥瑞,高召寧.大傾角煤層開采礦壓規(guī)律數(shù)值模擬[J].煤礦

開采,2011,16(4):97-99.

Guo Jingzhong,Meng Xiangrui,Gao Zhaoning.Numerical simulation of underground pressure in mining large inclined coal seam[J].Coal Mining Technology,2011,16(4):97-99.

[3] 黃國春,陳建杰.堅硬頂板、軟煤、軟底大傾角煤層綜采實踐[J].煤炭

科學(xué)技術(shù),2005,33(8):33-35.

Huang Guochun,Chen Jianjie.Practices on fully mechanized coal mining in deep inclined seam with hard roof soft coal and soft floor[J].Coal Science and Technology,2005,33(8):33-35.

[4] 伍永平,解盤石,楊永剛,等.大傾角煤層群開采巖移規(guī)律數(shù)值模擬及復(fù)

雜性分析[J].采礦與安全工程學(xué)報,2007,24(4):391-395.

Wu Yongping,XiePanshi,YangYonggang,et al.Numerical simulation and complexity analysis of strata movement in exploiting steep coal seams group[J].Journal of Mining & Safety Engineering,2007,24(4):391-395. [5] 秦濤,劉永立,馮俊杰,等.急傾斜煤層巷幫變形失穩(wěn)數(shù)值模擬[J].遼寧

工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,2013,32(5):582-586.

Qin Tao,Liu Yongli,Feng Junjie,et al.Numerical simulation on instability of roadway rise side in steep coal seam[J].Journal of Liaoning Technical University:Natural Science,2013,32(5):582-586.

[6] 劉傳安,楊京偉.煤層傾角對采動裂隙演化規(guī)律的影響[J].煤炭科學(xué)技

術(shù),2013,41(3):51-54.

Liu Chuan’an,Yang Jingwei.Seam inclination affected to evolution law of mining cracks[J].Coal Science and Technology,2013,41(3):51-54. [7] 林東才,耿獻文.大傾角煤層傾斜長壁仰斜開采問題分析及技術(shù)措施

[J].煤炭科學(xué)技術(shù),2001,29(7):22-25.

Lin Dongcai,Geng Xianwen.Issue analysis and technical measures for up dip mining of overhand longwall face in deep inclined seam[J].Coal Science and Technology,2001,29(7):22-25.

[8] 解盤石.大傾角煤層長壁開采覆巖結(jié)構(gòu)及其穩(wěn)定性研究[D].西安:西

安科技大學(xué)研究生院,2010:31-37.

Xie Panshi.Response of overburden structure and its stability around the long wall mining face area in steeply dipping seam[D].Xi’an:Gruduate school of Xian University of Science and Technology, 2010:31-37.

[9] 劉波,韓彥輝.FLAC原理、實例與應(yīng)用指南[M].北京:人民交通出版

社,2005.

Liu Bo,Han Yanhui.The Principle,Instance And Application Guide of FLAC[M].Beijing:China Communications Press,2005.

[10] 錢鳴高,石平五.礦山壓力與巖層控制[M].徐州:中國礦業(yè)大學(xué)出版

社,2003:25-26.

Qian Minggao,Shi Pingwu. Mining pressure and strata control[M]. Xuzhou:China University of Mining and Technology Press,2003:25-26. [11] 新疆焦煤集團有限責(zé)任公司,西安科技大學(xué).大傾角煤層走向長壁大

采高開采技術(shù)之工作面煤壁片幫機理及控制技術(shù)研究[R].2013. Xin Jiang Coking Coal Group CO,.LTD.Xian University of Science and Technology,Research on Coal Wall Spalling Principle and Control in Soft Coal-seam with Large Angle and Large-mining-height Full-mechanized Workface[R].2013.

較大，而中上部支架阻力較�。谎�環(huán)末，支架受力分區(qū)特征為：工作面中下部支架阻力較大，中部26#～38#支架以及48#支架以上支架工作阻力較小，中上部38#～48#支架阻力與中下部接近.同時可以看出，循環(huán)末整個工作面支架受載不均衡現(xiàn)象明顯. 4.3 大采高支架工作面防倒防滑措施

由于大傾角、大采高綜采面部分支架工作面阻力很小，甚至為零，“支架—圍巖”（頂板—支架—底板）系統(tǒng)構(gòu)成元素缺失而形成“偽系統(tǒng)”，“支架—圍巖”系統(tǒng)穩(wěn)定性較差.支架很容易出現(xiàn)下滑，傾倒，咬架等現(xiàn)象，進一步引發(fā)冒頂事故，影響工作面安全生產(chǎn). 25221工作面在2012年12月8日出現(xiàn)冒頂，針對大傾角、大采高工作面由于工作面中部和上部“支架—圍巖”關(guān)系復(fù)雜的情況，為順利度過冒落區(qū)域，采取以下措施：

（1）下端頭1～3架為防倒防滑排頭支架，移架時的順序依次為2、3、1；

（2）雙向割煤，單向移架（自下而上移架）； （3）移架時要打開側(cè)護板，同時操縱防倒千斤頂；

（4）帶壓移架，少降快拉，支架接頂后持續(xù)供液，使支架達到最大初撐力，避免支架蹬空；

（5）在正常移架時支架的底座必須及時下調(diào)，保證支架與煤層頂?shù)装宕怪?

5 結(jié) 論

（1）大傾角煤層大采高綜采工作面沿走向方向與一般傾角煤層工作面垂直應(yīng)力分布相似，都呈對稱分布.

（2）大傾角煤層沿傾斜方向垂直應(yīng)力呈非對稱性分布，且中上部應(yīng)力釋放范圍大于下部.

（3）大傾角煤層傾斜工作面中部和上部覆巖位移較下部大，中部和上部覆巖不易形成結(jié)構(gòu)，巖層活動劇烈，容易失穩(wěn).

（4）根據(jù)現(xiàn)場實測，大傾角傾斜工作面液壓支架工作阻力利用率變化幅度較大，“支架—圍巖”關(guān)系復(fù)雜：工作面支架前后柱受載狀態(tài)多變；上部區(qū)域支架利用率較低，容易造成支架與頂板接觸不良；支架平均工作阻力中部最大，上部其次，下部最小.

（5）可為進一步研究大傾角煤層開采時頂板