煤矿矿压观测方案Word文档格式.docx

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图1-1205工作面布置示意图

2.301工作面

XXX煤矿301工作面为三盘区第二个回采工作面，现已完成井巷掘进施工，回采长度1461m，面宽147m，面积约21.6万m2。

301工作面概况如表2-1所示，工作面布置示意图如图2-1所示所示。

表2-1301工作面概况表

三盘区

301

+1035～+1147

+36.77～+158

301工作面地面位于槐庄村以东671m，西塬边村以西104m，米家墩以北901m。

主要为梁塬沟壑地形，大部分被农田覆盖，掘进工作面正上方无村庄及其他建筑物，距离最近的西塬边村正在搬迁。

301工作面位于正在回采的三盘区302工作面东南方向；

301工作面东南部为正在回采的二盘区205工作面，中间由二、三盘区隔离煤柱将其分开。

图2-1301工作面布置示意图

3.302工作面

XXX煤矿302回采工作面为三盘区首采面，回采长度1261m，面宽180m，面积约24.61万m2。

302工作面概况如表3-1所示，工作面布置示意图如图3-1所示。

表3-1302工作面概况

盘区名称

标高（m）

井下标高+50m～+151.5m；

地面标高+950.0～+1170.0m

地面位置及建筑物

302工作面地面位于槐庄以东60m，西塬边村以西250m，米家墩以北1050m。

主要为梁塬沟壑地形，大部被农田覆盖，无村庄及其他构建筑物。

地势南高北低。

井下位置及

采掘对地面设施的影响

302工作面巷道北部为西区开拓大巷，东部为掘进完成的301工作面巷道，西部为计划掘进的303工作面，南部为4煤沉缺边界，周围均为实炭（岩）区。

本回采工作面，对地面设施的影响不大。

图3-1302工作面布置示意图

4.403工作面

XXX煤矿403工作面为四盘区首采面，工作面回采长度2255m，面宽180m，面积约39.76万m2。

403工作面概况如表4-1所示，工作面布置示意图如图4-1所示。

表4-1403工作面概况

四盘区

底板标高+60.54～+175.8m；

403工作面位于洼边村，半坡村以东950m，槐庄村以西597m，东升村以北。

403工作面巷道北部为西区开拓大巷，东部为尚未掘进的402工作面，西部为尚未掘进的404工作面，南部为4煤沉缺边界，停采线位于403撤面道，周围均为实炭（岩）区。

图4-1

403工作面布置示意图

三、矿压观测设计

1、测站布置

测站分为综合测站和日常测站，综合测站监测顶底板移近量、两帮收敛变形量、锚杆锚索受力情况等；

日常测站监测顶板离层情况，监测时间自从巷道掘进施工揭煤并具备设站条件开始直至工作面回采结束。

（1）日常测站

巷道顶板离层情况监测站。

在巷道揭煤位置，沿巷道中心线处打设一组ACLY-Ⅱ型顶板离层指示仪，作为1#观测点，每掘进50m依次打设，断层及围岩破碎带、应力集中地段、巷道交叉点及硐室等特殊条件下的巷道进行补打一组离层仪，依次编号。

（2）

综合测站

巷道表面位移、围岩变形、锚杆锚索受力观测站。

从撤面道以里100m处为1#测站，每间隔100m设置一组测站，依次编号。

2、测站安装

（1）日常测站：

ACLY-Ⅱ型顶板离层指示仪，离层仪深基点在顶板中的深度为巷道跨度的1.5倍，浅基点应与顶锚杆上端处在同一高度。

（2）综合测站：

巷道采用“十字交叉法”进行围岩观测，每个测站布置两组测点，测点间距1100mm（围岩破碎或设点困难时可适当调整，间距不大于2排距）；

测点确定后，在巷道人行路侧第三颗顶板锚杆（靠近巷中，如巷道布置皮带、管路等影响固线时，可适当左右调整）上固定一条工程线，在顶底板之间形成一条垂线，即图5-1中的纵线；

在与顶板锚杆同一排的一帮锚杆（帮部中间锚杆）上固定一工程线，并延伸至另外一帮的对应锚杆上固定，形成一条与顶底板之间垂线垂直的横线，横线与纵线形成的交点称为十字点，如横线与纵线没有交于一点时，与对面帮部锚杆保持同一高度，前后移动工程线与纵线相交并重新打设锚杆固定。

以十字点为基础进行测量监测，形成6组数据：

①顶板收敛量a：

十字点到顶板的距离；

②底板收敛量b：

十字点到底板的距离；

③左帮收敛量c：

十字点到左帮的距离；

④右帮收敛量d：

十字点到右帮的距离；

⑤顶板收敛量+底板收敛量=顶底板移近量e；

⑥左帮收敛量+右帮收敛量=两帮移近量f，如图5-1所示。

图5-1

（3）锚杆锚索受力监测采用压力枕式测力计，每个测站安装4个，分别对两帮锚杆、顶板锚杆锚索受力情况进行监测。

如图6-1所示：

图6-1

3、观测方法

距离掘进迎头50m之内的顶板离层观测点，每天测读一次；

距迎头大于50m的顶板离层观测点，每周测读一次，测读结果登记到台帐上，直至工作面回采结束。

顶板离层量超过50mm应加强观测，每天测读一次直至顶板稳定，离层量超过100mm及时上报技术部，由技术部根据现场条件确定加强支护方案，并安排落实；

离层量达到上限或离层仪损坏时须在离层仪前后2m范围内重新补打一组离层仪。

（2）综合测站

采用“十字交叉法”监测的围岩变形监测点、采用压力枕式测力计监测的锚杆（索）受力监测点、采用压力传感器具备无线传输功能监测的锚杆（索）受力监测点，每10天测读（导出）一次，测读结果登记到台帐上，若压力变化较大，及时汇报技术部，巷道掘进完成后，测点交由采煤区队继续管理并观测，直至工作面回采结束。

4.重点监测

将工作面小煤柱作为监测监控的重点，并制定以下监测方案。

（1）301小煤柱监测

在301运输顺槽安装思科赛德生产的KJ24型煤矿顶板与冲击地压监测系统，对锚杆、锚索受力、顶底板移近量和巷帮收敛变形量进行24小时不间断监测，监测得到的数据既可以在井下实时查看，也通过网络传输至地面电脑存储。

另外，对应力在线监测数据、302工作面日推进度、周期来压、见方、水量变化、地面注浆等有关数据进行统计和整理，作为分析工作面推采与巷道变化的基础数据。

设备布置：

自301撤面道以里每50米布置一组锚杆（索）监测点，共计15组，小煤柱帮锚杆、顶板锚索采用矿用本安型锚杆（索）应力传感器进行监测；

自301撤面道以里每80米布置一组围岩变形监测点，共计10组，每测点采用一套矿用本安型激光测距仪与顶底板移近量动态报警仪组合监测。

（2）其他煤柱监测

因设备数量有限，无法在所有小煤柱巷道中安装，因此在其他工作面小煤柱巷道主要采用人工测量数据进行数据统计和分析，每50m一组分别在锚杆（索）安装指针式压力传感器，传感器的压力表量程要大，要具有良好的抗震性能和瞬时高压力大范围波动的承受能力，防止出现突然来压时爆表。

每50m设置十字观测点，对顶底板移近量和巷帮收敛变形量进行测量和统计。

掘进期间，以上测点设置前5天内，每天观测一次，剩余时间5天观测一次，回采期间，距工作面200m范围内每2天观测一次，其余每5天观测一次，确保数据统计全面。

另外，工作面回采时对应力在线监测数据、日推进度、周期来压、见方、水量变化、地面注浆等有关数据进行统计和整理，作为分析工作面推采与巷道变化的基础数据。

四、矿压观测管理规定

1.技术部负责矿压监测的设计，矿压监测管理工作的现场指导、监督、协调及考核。

2.分管矿压监测的部室、区队的正职管理人员为矿压监测的负责人，分管部室、分管区队应安排专员负责矿压观测管理工作。

3.区队矿压监测专员负责系统的日常管理，对现场存在问题，积极组织解决、落实，并配合技术部做好矿压监测分析工作。

4.由区队矿压观测专员负责数据采集工作，对原始数据进行存档，并录入电子表格，以便于进行整理分析；

在线矿压监测数据应及时导出并存档，每月月初3日前将电子版台账上交技术部。

5.区队矿压监测专员应按矿压监测设计要求及时测读测站数据。

6.所采集数据必须真实，严禁作假，发现作假现象，严肃追究相关人员责任。

7.技术部矿压监测专员对采集的数据进行整理、分析、上报、存档。

8.采集过程中发现有损坏、不正常仪器设备，在记录中注明，并向区队、技术部汇报，及时进行维护或更换。

9.对于在线观测、远程传输设备应及时查看设备运行情况，及时深入现场了解设备工况，做好设备维护工作，发现异常及时联系厂家解决。

10.工作面掘进施工完成后，掘进区队技术员继续负责矿压监测工作，直至工作面安装完毕后，矿压监测工作由掘进区队交接给采煤区队负责，直至工作面回采结束。

五、测站建设情况

测站

顶板离层观测站

围岩变形

观测站

锚杆（索）

备注

205工作面

已完成

未安装

因压力表供货影响尚未完成安装，预计6月底完成安装完成。

301工作面

小煤柱重点监测已回撤

403工作面

XXX煤矿2-5061巷矿压观测方案

1矿压监测目的

矿压监测是实现矿山生产科学管理必不可少的基础工作；

矿压监测是正确进行采矿设计、合理选择支护形式及支架类型，加强顶板管理，保证安全生产的重要环节。

在锚杆锚索支护的巷道掘进施工期间，矿压观测可及时了解和掌握巷道在整个服务期间的巷道围岩变形情况和锚杆锚索的支护效应。

对观测数据的分析，可科学指导掘进施工及锚杆支护设计，以保证巷道正常施工及人员安全。

XXX矿2-5061巷由于采用液压钻车，巷道的控顶时间、支护时间、作业工序都发生了改变，因此，需要对XXX矿2-5061巷进行矿压监测，以对现有巷道支护参数进行优化设计，达到安全生产的目的。

2矿压监测内容和方法

2.1巷道矿压监测内容

巷道矿压监测包括巷道表面位移观测、巷道顶板离层监测、锚杆（索）受力监测、煤岩体应力监测等内容。

（1）巷道表面位移观测。

巷道表面位移包括顶底板相对移近量、顶板下沉量、底臌量、两帮相对移近量、帮位移量等。

巷道表面位移的测量方法比较简单，可采用钢尺、卷尺等测量。

（2）巷道顶板离层监测。

巷道开挖后，围岩产生变形，顶板出现下沉。

顶板不同深度的位移是不相同的，一般浅部岩层的位移较大，深部岩层的位移较小，导致浅部岩层与深部岩层出现位移差。

位移差由煤岩体的弹塑性变形、结构面（层理、节理、裂隙等）变形等组成。

在结构面比较发育的条件下，结构面变形占主要部分，而且是影响顶板稳定性的主要因素。

巷道顶板离层包括锚固区内离层值和锚固区外离层值，可采用顶板离层指示仪测量，如图1所示。

图1顶板离层指示仪

（3）锚杆（索）受力监测。

锚杆与锚索受力监测是巷道矿压监测的重要内容。

通过监测支护体受力大小与分布，可比较全面地了解锚杆与锚索工作状况，判断锚杆是否发生屈服和破断，评价巷道围岩的稳定性与安全性，锚杆支护设计是否合理。

根据监测数据提出对支护设计修改的建议。

测量锚杆（索）受力仪器有测力锚杆、锚杆（索）测力计等。

用于测量锚杆（索）受力的压力传感器如图2所示。

图2锚杆（索）压力传感器

（4）煤岩体应力监测。

对于采准巷道，随着与采掘工作面空间和时间关系的不同，煤岩体内的应力发生变化。

现场监测煤岩体内应力变化，对分析巷道围岩变形与破坏特征，评价巷道的稳定性和安全性具有重要意义。

采用钻孔应力计测量煤体应力变化，钻孔应力计如图3所示。

图3钻孔应力计

2.2测站布置与具体观测方法

2.2.1测站布置

初步设计布置3个测站，第一个测站在距巷道迎头20m布置，其后每个测站相距30m。

2.2.2测站具体仪器布置方式及观测方法

（1）巷道顶板及两帮离层监测

顶板及两帮离层仪安装如图4所示，在巷道顶板两边和中间位置分别安装离层仪。

离层仪在钻孔中布置两个测点：

一个设置在距顶板2.5m深处，另一个设置在距顶板4m深处。

仪器自动记录巷道围岩离层值。

同时要测量监测断面距采掘工作面的距离，记录监测时间。

（2）巷道表面位移监测

巷道表面位移采用十字布点法进行监测，如图5所示。

在顶底板中部垂直方向和两帮水平方向安装测量基点。

布置两个监测断面，沿巷道轴向间隔1.0m。

每天观测并记录巷道围岩变形量，同时要测量监测断面距采掘工作面的距离，记录监测时间。

图4巷道离层仪布置位置图图5巷道表面位移监测的十字布点法

（3）锚杆与锚索受力监测

测力锚杆、锚索测力计、锚杆测力计安装如图6所示。

因测力锚杆安装时要保证杆体上的应变片面向两帮，因此在巷道顶板位置安装两个测力锚杆，同时在顶板锚索位置安装两个锚索测力计，在巷道帮侧对应锚杆位置安装两个锚杆测力计，全方位的测量锚杆、锚索受力状况。

（4）煤岩体应力监测

采用钻孔应力测量煤体应力变化。

钻孔应力计安装位置如图6所示。

在巷道侧帮安装两个钻孔应力计，监测巷道所处应力水平及围岩应力变化情况。

钻孔应力计安装后，每天观测1次，记录应力计读数，同时记录测量时间、应力计钻孔距工作面的距离等。

绘制煤岩体应力变化随时间、掘进工作面距离的变化曲线，分析煤体应力变化特征等。

图6测站具体观测仪器布置图

表1矿压观测设备汇总表

设备名称

型号

数量

离层仪

KJ327

15

荷载传感器（锚杆锚索测力器）

GYM400

24

测力锚杆

CM-1

6

钻孔应力计

GMC20

附：

矿压观测数据记录附表

附表1顶板离层仪数据记录测站：

巷道名称：

距掘进面距离/m

日期

浅部位移/mm

深部位移/mm

表2锚杆（锚索）受力监测记录（单位：

kN）测站：

观测日期

顶板锚杆

左（上）帮锚杆

右（下）帮锚杆

设计值

实测值

观测时间

顶板锚索1

顶板锚索2

顶板锚杆1

实测值/kN

装好6小时

装好12小时

装好24小时

装好2天

装好3天

装好4天

装好5天

装好7天

装好9天

装好11天

装好13天

装好15天

装好18天

装好21天

装好24天

装好27天

装好30天

装好35天

装好40天

装好50天

顶板锚杆2

顶板锚杆3

顶板锚杆4

左帮锚杆1

左帮锚杆2

右帮锚杆1

右帮锚杆2

附表3两帮深部位移数据记录1测站：

孔内测点（由孔口到孔底依次为1～6）

1

2

3

4

5

附表4表面位移测数据记录表测站：

巷道名称:

距工作面距离/m

上帮

下帮

顶板

底板

位移mm

速率mm/d