面顶板结构特征及稳定性采空区下方顶板结构可归为碎裂顶板，顶板压力不大周期来压不明显，但顶板破碎下沉量较大，该范围顶板管理不在本课题研究范围内，根据以往经验，该范围现场顶板管理应当采取紧跟前滚筒移架严格控制采高采用较大支架初撑力等方法来确保顶板稳定性。瓦斯尾巷下方工作面顶板结构特征及稳定性位于瓦斯尾巷下方顶板通过高水充填材料充填后，顶板稳定性比上分层巷道下方顶板目录生产地质条件充填方案瓦斯尾巷充填方案回风顺槽和回风顺槽充填方案下分层顶板稳定性分析与顶板管理下分层顶板稳定性分析液压支架工作阻力计算液压支架工作状态确定液压支架工作阻力计算下部煤层开采辅助技术下部煤层架前顶板冒落问题及对策下分层煤层片帮问题及对策瓦斯管理充填材料与工艺高水充填材料简介充填工艺充填过程注意事项人员配备核准通过，归档资料。未经允许，请勿外传,准备事项及经济效益核算需要准备材料及设备成本概算生产地质条件曲堤煤业为煤与瓦斯突出矿井，开采煤层为二叠系山西组下部煤层，煤层埋深平均，煤层属特低硫低灰分高发热量无烟煤。煤层结构简单，厚度稳定，平均厚，煤层倾角，容重，煤层中局部夹层泥岩夹矸，厚度稳定，结构简单。采用分层开采，先采上分层。为降低上分层工作面上隅角和回风巷瓦斯浓度，在增加上分层工作面配风量同时，额外配备条专用瓦斯尾巷，形成通风方式，距工作面回风顺槽距工作面回风顺槽布置条瓦斯尾巷，供工作面和工作面排放瓦斯，这两个工作面于年前回采完毕。目前，已经掘进了下分层工作面回风顺槽和工作面胶带顺槽，为了提高资源回收率，准备将工作面回风顺槽和工作面胶带顺槽组合成工作面，其巷道布置示意图见图所示。回风顺槽下分层胶带顺槽下分层回风顺槽回风顺槽工作面上分层胶带上山瓦斯尾巷轨道顺槽回风上山轨道上山图工作面布置示意图工作面煤层顶底板岩性特征见表所示。表工作面煤层顶底板特征顶底板名称岩石名称厚度特征基本顶中粒砂岩深灰色，质地较坚硬，般不易冒落。直接顶泥岩粉砂岩深灰色，开采达定范围后开始冒落。伪顶炭质泥岩黑色薄层，随开采过程极易冒落底板砂质泥岩深灰色，局部较软弱，开采时围压条件改变后可能产生底鼓现象。为了提高煤炭回收率提高矿井生产效率，工作面下分层与上分层工作面呈外错型布置方式，如图所示。在回采上分层和工作面时，为加强瓦斯尾巷支护，在瓦斯尾巷布置了大量木垛，因此，瓦斯尾巷存在空洞和工作面顺槽随工作面推进基本垮落，但这条顺槽顶底板可能存在空隙，这对安全开采和工作面之间下分层煤柱存观材料用量少。高水充填材料这种水化硬化反应过程可描述如下强度硬化体胶凝固化水化溶解乙料水化溶解甲料高水速凝材料高水充填材料充填体呈现明显塑性材料特征，在压力作用下可以允许较大塑性变形，强度衰减比较缓慢，可以维持较高残余强度。通过我们与有关设备厂家共同努力，研究开发了简单充填泵，该泵能够保证同时进浆同时出浆，甲乙料等量，从根本上保证了巷旁充填体质量。高水充填材料主要分为两类类是在水灰比为条件下，充填体只需高水充填材料，凝固后强度达到以上，主要应用于采空区空巷充填等第二类材料水灰比在以下，通常在条件下，充填体只需高水充填材料，凝固后强度达以上，主要应用于沿空留巷围岩注浆加固等。充填工艺高水充填材料分甲料和乙料两部分，甲料乙料按比例配合使用。由于甲料乙料单独加水搅拌不凝结，而旦混合则凝结硬化，凝结速度可以控制在分钟。为防止浆液在搅拌较高初撑力等方法来保持顶板稳定。上分层巷道下方顶板结构特征及稳定性上分层工作面回采以后，两顺槽顶板基本垮落，但由于煤柱支撑作用，靠近煤柱附近巷道下方可能存在空隙，因此采用高水充填材料充填空隙胶结冒落煤岩体，充填胶结高度达到，因此，该范围顶板管理比采空区下方破碎顶板好管理压力小于煤柱下方顶板，但由于胶结顶板强度还是小于原生顶板，现场应采取紧跟前滚筒移架确保支架有较高初撑力等方法来保持顶板稳定。采空区下方工作面顶板结构特征及稳定性采空区下方顶板结构可归为碎裂顶板，顶板压力不大周期来压不明显，但顶板破碎下沉量较大，该范围顶板管理不在本课题研究范围内，根据以往经验，该范围现场顶板管理应当采取紧跟前滚筒移架严格控制采高采用较大支架初撑力等方法来确保顶板稳定性。瓦斯尾巷下方工作面顶板结构特征及稳定性位于瓦斯尾巷下方顶板通过高水充填材料充填后，顶板稳定性比上分层巷道下方顶板好比煤柱下方顶板差，但压力小于煤柱下方，回采时紧跟前滚筒移架采用较大支架初撑力等方法来确保顶板稳定性。总之，上分层回采后改变了下层煤开采时覆岩破断和移动特征上分层采过后由于上覆岩层已遭受了大范围破断和运动，整体性和稳定性已经发生了变化，故在下分层开采时，覆岩破断和移动特征发生了明显变化。因此在工作面回采过程中其矿山压力显现和单煤层工作面开采不同。主要表现为没有周期来压或者周期来压不明显工作面超前支承压力较小应力集中程度降低支承压力分布平缓，但是端面顶板冒落较多顶板下沉量较大煤柱下方工作面顶板压力较大等现象。回采时及时移架紧跟前滚筒移架维修好乳化液管路和液压支架液压系统，保持乳化液管理不漏液，保证支架初撑力达到额定工作阻力，支架能达到额定工作阻力，确保顶板稳定性。液压支架工作阻力计算液压支架工作状态确定处于支架与围岩相互作用体系中支架工作状态是支架与围岩关系综合反映，也是基本顶位态直接顶支架以及底板力学特性综合体现。分析掌握支架工作状态，对于及时调整和保持支架良好工作状况良好支架与围岩关系具有重要意义。支架与围岩工作状态有三种情况，分别是给定变形给定载荷和处于这两种情况之间。当直接顶坚硬时，支架围岩体系变形量主要由支架承担。因此，可把直接顶视为似刚性体，此时，支架工作状态为给定变形工作状态，即基本顶给定变形经直接顶全部传到支架上，因此，顶板下沉量由基本顶回转量决定。当直接顶软弱破碎时，支架与围岩体系变形量主要由直接顶来承担，相比之下，可视直接顶刚度为零。此时，基本顶回转变形压力被直接顶变形所吸收，支架所承受载荷为直接顶重量。支架处在给定载荷工作状态。当直接顶介于软弱到坚硬时。支架与围岩体系变形量是由直接顶和支架共同分配。支架工作状态是处于结定变形状态还是处于给定载荷状态，是由直接顶刚度和支架刚度相对变化决定。当支架处在给定变形工作状态时，支架应具有足够支护强度和可缩量当支架处在给定载荷工作状态时，支架应具有足够稳定性。工作面回风顺槽与工作面回风顺槽之间煤柱下方工作面顶板好于软弱型顶板但算不了坚硬，采空区下方顶板属于软弱破碎顶板。可以将其看成是似零刚度直接顶，工作面液压支架工作状态为给定载荷状态。液压支架工作阻力计算根据矿压理论，工作面支架承受最大压力为倍采高顶板岩石重量，周期来压强烈时取较大倍数，周期来压不强烈时取较小倍数，煤柱下方工作面支架取最大倍数即取倍采高顶板岩石重量计算。控控试中工作面上覆倍倍采高岩石所需支护强度工作面采高煤层顶板岩石容重，取控工作面最大控顶距支架支护宽度重力换算单位，型液压支架额定工作阻力。根据以上计算，可满足回采工作面顶板支护要求。下部煤层开采辅助技术工作面开采下分层，容易发生架前顶板冒落。特别是工作面上方煤柱附近受上分层工作面侧向支承压力及本工作面超前支承压力作用，容易发生片帮。下部煤层架前顶板冒落问题及对策下部煤层工作面架前顶板冒落主要有种形式即轻微冒落，滑坡式冒顶和大冒高形态，如图所示。轻微冒落滑坡式冒顶大冒高形态图冒顶类型在上分层残留煤柱附近易发生微冒落和滑坡式冒顶。拟采取措施如下采用高水充填材料将上分层未垮落充分位置附近充填胶结，形成胶结强度较大假顶。控制合理端面距，提高端面顶板稳定性。巷道下方及采空区顶板端面距应小于，煤柱下方端面距应小于。当端面距超过规定要求时，由先割煤后移架，改为先移架后割煤，即支架超前，以缩小梁端距。消除和减小支架顶梁上端浮矸确保支架初撑力达到额定工作阻力支架不得低头。严格按规定采高回采，严禁割顶板，局部地段可以留设顶煤尤其是在巷道下方处。出现较大范围较深冒顶时，为了防止冒顶继续增加而发展成为第三种大冒高形式，从煤壁向顶板方向斜打木锚杆，采用此方法控制冒顶范围。另外也可采取顶板铺设金属网，用金属钢梁或木梁配合单体支柱支护冒落区。下分层煤层片帮问题及对策煤壁片帮主要形式是倒墙式片帮，煤壁上下部片帮深度相等，主要是平行于煤壁节理及采动影响和支承压力共同给定载荷和处于这两种情况之间。当直接顶坚硬时，支架围岩体系变形量主要由支架承担。因此，可把直接顶视为似刚性体，此时，支架工作状态为给定变形工作状态，即基本顶给定变形经直接顶全部传到支架上，因此，顶板下沉量由基本顶回转量决定。当直接顶软弱破碎时，支架与围岩体系变形量主要由直接顶来承担，相比之下，可视直接顶刚度为零。此时，基本顶回转变形压力被直接顶变形所吸收，支架所承受载荷为直接顶重量。支架处在给定载荷工作状态。当直接顶介于软弱到坚硬时。支架与围岩体系变形量是由直接顶和支架共同分配。支架工作状态是处于结定变形状态还是处于给定载荷状态，是由直接顶刚度和支架刚度相对变化决定。当支架处在给定变形工作状态时，支架应具有足够支护强度和可缩量当支架处在给定载荷工作状态时，支架应具有足够稳定性。工作面回风顺槽与工作面回风顺槽之间煤柱下方工作面顶板好于软弱型顶板但算不了坚硬，采空区下方顶板属于软弱破碎顶板。可以将其看成是似零刚度直接顶，工作面液压支架工作状态为给定载荷状态。液压支架工作阻力计算根据矿压理论，工作面支架承受最大压力为倍采高顶板岩石重量，周期来压强烈时取较大倍数，周期来压不强烈时取较小倍数，煤柱下方工作面支架取最大倍数即取倍采高顶板岩石重量计算。控控试中工作面上覆倍倍采高岩石所需支护强度工作面采高煤层顶板岩石容重，取控工作面最大控顶距支架支护宽度重力换算单位，型液压支架额定工作阻力。根据以上计算，可满足回采工作面顶板支护要求。下部煤层开采辅助技术工作面开采下分层，容易发生架前顶板冒落。特别是工作面上方煤柱附近受上分层工作面侧向支承压力及本工作面超前支承压力作用，容易发生片帮。下部煤层架前顶板冒落问题及对策下部煤层工作面架前顶板冒落主要有种形式即轻微冒落，滑坡式冒顶和大冒高形态，如图所示。轻微冒落滑坡式冒顶大冒高形态图冒顶类型在上分层残留煤柱附近易发生微冒落和滑坡式冒顶。拟采取措施如下采用高水充填材料将上分层未垮落充分位置附近充填胶结，形成胶结强度较大假顶。控制合理端面距，提高端面顶板稳定性。巷道下方及采空区顶板端面距应小于，煤柱下方端面距应小于。当端面距超过规定要求时，由先割煤后移架，改为先移架后割煤，即支架超前，以缩小梁端距。