深埋超长综采工作面矿压规律及支架适应性研究

为了探究蒙陕地区深埋超长综采工作面的矿压显现规律及液压支架的适应性,以葫芦素煤矿21102首采工作面为工程研究背景,采用矿压理论计算、现场动态实时监测和KJ21软件分析等多种手段对液压支架的工作阻力、工作面周期来压及超前支承压力的变化规律进行了分析研究。结果表明:葫芦素煤矿21102工作面顶板初次来压步距38.5～45.9 m,平均为41.4 m,基本与理论计算吻合。周期来压最大步距为31.9 m,最小来压步距为12 m,平均来压步距为22 m。基本顶来压时,动载系数最大为1.09,最小为1.03,平均为1.06,动载系数很小,说明工作面总体来压现象不明显;液压支架压力沿工作面倾向分为"低压区、高压区、低压区、高压区、低压区"5个区域,呈"马鞍形"分布;工作面压力在走向上分为"低压区、过渡区、高压区"3个区域;工作面超前支承压力影响范围约为工作面前方45 m,显著影响范围约为工作面前方18 m,目前超前支护距离20 m满足要求,在保证回采巷道锚杆支护质量和单体支柱支设质量的前期下,现有的4排超前支护单体支柱可缩减为2排;从ZY10000-16/32型二柱掩护式液压支架在21102工作面使用情况来看,支架工作阻力富裕量较小,建议在蒙陕地区类似煤层赋存条件的综采工作面选用工作阻力在12 000～14 000 kN的液压支架,以防工作面停产、过空巷和过断层期间顶板压力大导致大面积压架事故。