[发明专利]一种煤矿井下工作面采空区支承压力“三带”划分方法

说明书

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。

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。