CN112282756A - 一种煤矿井下工作面采空区支承压力“三带”划分方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种煤矿井下工作面采空区支承压力“三带”划分方法，根据采空区矿压、漏风风速和临界氧浓度进行划分，其中，采空区矿压包括应力增高区a、应力降低区b和应力不变区，“三带”分别为自燃带、散热带和窒息带，采用本发明的技术方案，通过采空区漏风风速、采空区氧浓度分布、采空区遗煤温升速度对采空区支承压力“三带”划分，量化“三带”的宽度尺寸，确定采空区回采工作面作业的安全区域，保证煤炭开采的安全生产。
Description
技术领域
本发明属于煤矿开采领域，更具体地说，本发明涉及一种煤矿井下工作面采空区支承压力“三带”划分方法。
背景技术
煤矿回采巷道由于工作面上、下顺槽在掘进时，巷道周围原岩应力场平衡状态遭到破坏，引起应力的重新分布，在巷道周围形成塑性破坏区，工作面推进向一侧采空区应力叠加，受工作面回采的影响，在采空区四周形成支承压力带，支承压力带随着工作面的推进而变化，支承压力带变化如果不可控，有导致安全生产事故发生的隐患。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种支承压力带压力变化可控，保证回采工作面生产安全的煤矿井下工作面采空区支承压力“三带”划分方法。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：所提供的一种煤矿井下工作面采空区支承压力“三带”划分方法，根据采空区矿压、漏风风速和临界氧浓度进行划分，其中，采空区矿压包括应力增高区a、应力降低区b和应力不变区，“三带”分别为自燃带、散热带和窒息带。
本发明公开的一种煤矿井下工作面采空区支承压力“三带”划分方法，应力增高区a、应力降低区b和应力不变区分别对应的“三带”为自燃带，宽度为20～60m，散热带，宽度为5～20m，窒息带，宽度为20～40m。
本发明公开的一种煤矿井下工作面采空区支承压力“三带”划分方法，采空区漏风风速0.1～0.24m/min为自燃带，宽度为20～60m，漏风风速≥0.24m/min为窒息带，宽度为20～40m；漏风风速≤0.1m/min为散热带,宽度为5～20m。
本发明公开的一种煤矿井下工作面采空区支承压力“三带”划分方法，采空区临界氧浓度10％～18％为自燃带，宽度为20～60m，临界氧浓度≤10％为窒息带，宽度为20～40m，临界氧浓度≥18％为散热带,宽度为5～20m。
本发明公开的一种煤矿井下工作面采空区支承压力“三带”划分方法，应力增高区a的峰值到煤壁为极限平衡区，向煤体内则为弹性区。
采空区回采工作面掘进向的前方形成超前支承压力，随着工作面推进而向前移动，称为移动支承压力或临时支承压力；工作面沿倾斜和仰斜方向及开切眼一侧煤体上形成的支承压力，工作面经过一段时间的开采后，支承压力相对稳定，该压力称为固定支承压力或残余支承压力；回采工作面推进一定距离后，采空区上覆岩层活动将趋于稳定，采空区内某些地带冒落矸石被逐渐压实，使上部未冒落岩层在不同程度上重新得到支撑。因此，在距工作面一定距离的采空区内，也可能出现较小的支承压力，称为采空区支承压力，由地质变化带来的相对安全区域开采，保证采煤工作的安全，根据这些压力的变化，采取相应的安全措施，保证煤炭开采的安全生产。
采用本发明的技术方案，通过采空区漏风风速、采空区氧浓度分布、采空区遗煤温升速度对采空区支承压力“三带”划分，量化“三带”的宽度尺寸，确定采空区回采工作面作业的安全区域，保证煤炭开采的安全生产。
以下将结合附图和实施例，对本发明进行较为详细的说明。
附图说明
下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1为本发明一种煤矿井下工作面采空区支承压力“三带”划分方法的回采工作面前后支承压力示意图；
图2本发明一种煤矿井下工作面采空区支承压力区示意图。
图中标记：1、煤柱；2、侧支承区；3、采空区；4、前支承区。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
图1为本发明一种煤矿井下工作面采空区支承压力“三带”划分方法的回采工作面前后支承压力示意图；如图所示的本发明一种煤矿井下工作面采空区支承压力“三带”划分方法，图2本发明一种煤矿井下工作面采空区支承压力区示意图；如图所示，工作面采空区3侧向和工作面掘进向应力叠加处的煤柱1，煤柱1侧边部为采空区3形成的侧支承区2，工作面掘进向采空区3与煤柱1形成的前支承区4；根据采空区矿压、漏风风速和临界氧浓度进行划分，其中，采空区矿压包括应力增高区a、应力降低区b和应力不变区，“三带”分别为自燃带、散热带和窒息带；应力增高区a、应力降低区b和应力不变区分别对应的“三带”为自燃带，宽度为20～60m，散热带，宽度为5～20m，窒息带，宽度为20～40m；采空区漏风风速0.1～0.24m/min为自燃带，宽度为20～60m，漏风风速≥0.24m/min为窒息带，宽度为20～40m；漏风风速≤0.1m/min为散热带,宽度为5～20m；采空区临界氧浓度10％～18％为自燃带，宽度为20～60m，临界氧浓度≤10％为窒息带，宽度为20～40m，临界氧浓度≥18％为散热带,宽度为5～20m；应力增高区a的峰值到煤壁为极限平衡区，向煤体内则为弹性区。
采空区回采工作面掘进向的前方形成超前支承压力，随着工作面推进而向前移动，称为移动支承压力或临时支承压力；工作面沿倾斜和仰斜方向及开切眼一侧煤体上形成的支承压力，工作面经过一段时间的开采后，支承压力相对稳定，该压力称为固定支承压力或残余支承压力；回采工作面推进一定距离后，采空区上覆岩层活动将趋于稳定，采空区内某些地带冒落矸石被逐渐压实，使上部未冒落岩层在不同程度上重新得到支撑。因此，在距工作面一定距离的采空区内，也可能出现较小的支承压力，称为采空区支承压力，由地质变化带来的相对安全区域开采，保证采煤工作的安全，根据这些压力的变化，采取相应的安全措施，保证煤炭开采的安全生产。
采用本发明的技术方案，通过采空区漏风风速、采空区氧浓度分布、采空区遗煤温升速度对采空区支承压力“三带”划分，量化“三带”的宽度尺寸，确定采空区回采工作面作业的安全区域，保证煤炭开采的安全生产。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种煤矿井下工作面采空区支承压力“三带”划分方法，其特征在于：根据采空区矿压、漏风风速和临界氧浓度进行划分，其中，采空区矿压包括应力增高区a、应力降低区b和应力不变区，“三带”分别为自燃带、散热带和窒息带。
2.按照权利要求1所述的一种煤矿井下工作面采空区支承压力“三带”划分方法，其特征在于：所述的应力增高区a、应力降低区b和应力不变区分别对应的“三带”为自燃带，宽度为20～60m，散热带，宽度为5～20m，窒息带，宽度为20～40m。
3.按照权利要求1所述的一种煤矿井下工作面采空区支承压力“三带”划分方法，其特征在于：所述的采空区漏风风速0.1～0.24m/min为自燃带，宽度为20～60m，漏风风速≥0.24m/min为窒息带，宽度为20～40m；漏风风速≤0.1m/min为散热带,宽度为5～20m。
4.按照权利要求1所述的一种煤矿井下工作面采空区支承压力“三带”划分方法，其特征在于：所述的采空区临界氧浓度10％～18％为自燃带，宽度为20～60m，临界氧浓度≤10％为窒息带，宽度为20～40m，临界氧浓度≥18％为散热带,宽度为5～20m。
5.按照权利要求1所述的一种煤矿井下工作面采空区支承压力“三带”划分方法，其特征在于：所述的应力增高区a的峰值到煤壁为极限平衡区，向煤体内则为弹性区。
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