综采工作面矿压观测总结报告DOC 9页.docx

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综采工作面矿压观测总结报告DOC9页

区队：

采一区

编写人：

梁朝信李龙庆张永付

1.1工作面地质及开采条件

1.1.1工作面概况

表1

概

况

煤层名称

1+3#

水平名称

+1490

采区名称

采一区

工作面名称

1031回采工作面

地面标高

+1700

工作面标高

+1490～+1580

地面位置

介于41～44勘探线之间，16勘探线穿过本面，地面是大山，有零散居民住户。

井下位置

位于1580轨道，上腹有地方小煤矿3#煤层采空区。

走向长

（m）

181

倾向长

（平距）

（m）

227.5（209）

平面积

（m2）

41992

煤

层

情

况

煤层总厚

（m）

1.9～2.5

煤层结构

煤层倾角（°）

29～31

――――

30

2.2

简单

煤层总厚是上分层和下分层的煤厚统计，1+3#煤层合并时，煤厚2.5m,有三层高岭土夹矸，均在煤层上部，1+3#煤层分叉后，煤厚1.9m,煤层上部有两层夹矸，根据实际计算，采厚2.8m-3.5m，平均采厚3.0m。

煤层为黑色半亮型，金钢光泽，块状构造，质地酥松，内生裂隙发育，1+3#煤层含黄铁矿，3#底部有时被方解石脉充填，煤层发育0.08～0.2m的夹矸。

煤

层

顶

底

板

情

况

顶底板名称

岩石名称

厚度（m）

岩性特征

老顶

细砂岩

11.2

粉砂岩，稀密的水平层理。

直接顶

粉砂质泥岩

0.7

层理发育

伪顶

直接底

粉砂质泥岩

0.8

灰色，含植物化石。

老底

细砂岩

4.2

水平层理发育，裂隙带内方解石脉充填。

1.2支护

1.2.1正常支护

（1）选用ZY6400-16/34型掩护式液压支架。

表2ZY6400-16/34型掩护式液压支架主要技术特征为：

支撑高度（mm）

1600—3400

支架宽度（mm）

1.47～1.60

支架顶梁长度（mm）

3950

支架中心距（mm）

1500

移架步距（mm）

800

泵站压力（Mpa）

31.5

立柱外/内径（mm）

325/200

工作阻力（KN）

6400

支护面积（m2）

初撑力（KN）

5064

护帮板长度（mm）

800

支护强度（MPa）

0.75（2.5m时）

端面距（mm）

340

对地比压（MPa）

平均1.8

适应工作面倾角

24°-350

推溜力kN

360

工作面内切眼长227m，实选149架支架支护，可支护长度223.5m。

移架的动作顺序：

降架→移架→升侧护板→升柱

1.2.2特殊支护

工作面在过断层、顶板破碎、片帮、冒顶等情况下，采取的特殊支护方式。

1.2.3巷道布置

切眼尺寸及支护方式：

7.2*2.2（锚网支护）

运输顺槽尺寸及支护方式：

5.5*2.5（锚网支护）

回风顺槽尺寸及支护方式：

5.5*2.5（锚网支护）

以上在顶板管理正常情况下使用，若现场遇断层，地质构造时，施工单位另制定针对性措施。

以上材料均放在材料道料场，码放整齐，挂牌管理。

2矿压观测计划

2.21031综采工作面矿压观测的目的和任务

1、掌握回采工作面上覆岩层运动横向和纵向的发展规律及移动概况与支架的相互关系，更好地进行老顶来压的预报，提出合理的顶板管理措施，如支护方式，支护强度，特种支护，回采工艺等等，为工作面的高产、高效安全生产创造良好的技术条件。

2、对在1031工作面回采工程中采用的新技术新工艺进行（包括新采煤方法、回采工艺等）进行资料积累，从矿山压力角度对应用效果提出评定性意见。

为采煤工艺的创新和改进创造作必要的技术准备。

3、对采煤工作面支护质量进行监测，任务包括：

监测日常生产过程中支架的支护质量、围岩移动概况，不安全隐患因素等，以达到安全生产可靠的目的，在保证顶板安全的前提下充分发挥综采液压支架的优势。

4、掌握巷道支架与围岩的相互关系，其任务包括提出合理的围岩松动范围，确定合理的巷道支护型式、支护参数。

5、研究掌握采动影响和支撑压力的分布规律，其任务包括确定回采巷道的支护参数，确定煤壁前方巷道合理的维护范围，确定工作面的端头支护的技术措施等，以保证安全生产，提高资源的回收率，提高技术经济效果等。

2.3观测方案

2.3.1观测工具

ZY6400-16/34型液压支架在左立柱上安有压力表，压力数据可以时实体现。

并在1031采面安装5块YHY60矿用本安型数字压力计。

压力数据实时记录，然后有技术人员持采集器到现场收集数据，最后上传到电脑进行分析。

2.3.2测线布置

在工作面151台液压支架上每隔20架布置一个测点，即将测点布置在140#、130#、29#、19#、9#支架上，工作面共布置了5个测点。

从工作面切眼开采时就开始进行矿观测，一直观测到工作面与回撤通道贯通结束为止。

1031综采工作面矿压观测测点分布如图3.1所示。

图3.11031综采工作面矿压观测测点分布图

2.3.3研究方法

利用软件将观测的矿山压力数据制作成曲面图表，把图表中的最低压力设为20MP。

通过在连续的工作面上不同的颜色及深浅显示顶板压力的大小，这样更直观的看出顶板岩层的活动和周期来压的步距，为研究提供方便。

生产现场采用人工记录的方法，记录工作面顶板来压期间的煤壁片帮程度、顶板漏矸、支架立柱下沉、安全阀开启程度等现象，与顶板压力曲面图相结合来共同分析总结综采工作面周期来压规律。

2.4矿压观测内容

2.4.1顶板动态：

对来压期间的顶板完好及漏顶情况进行评价。

2.4.2支护质量

（1）统计液压支架立柱工作阻力。

（2）观察工作面周期来压期间的矿压显现情况。

（3）观察两顺槽超前压力区片帮、低鼓等矿压显现情况。

2.4.31031工作面矿压观测方法

直接观测的方法，对顶板岩性、顶底板移近量，周期来压步距。

2.4.41031工作面观测效果预计

根据观测数据，总结来压规律，制定针对性措施，指导生产。

验证现有支架型号是否满足要求。

2.4.51031工作面观测制度及守则

1、技术员定期对于观测资料进行整理，验收员每班对于顶板岩性进行观察，并记录数据。

2、早班验收员每天进行顶底板移近量的观测，并记录数据。

上井后及时交给技术员进行资料整理。

3、观测小组里人员必须严格遵守矿压观测纪律，认真记录数据，并有整理资料的记录。

2.4.61031工作面观测记录表格及资料整理表格设计

详见矿压附表

3矿压规律分析

3.1初采期间的矿压规律

3.1.1初次来压规律

综采工作面推进了19m时，工作面29#架子周围内顶板开始来压。

顶板压力较大，顶板帽落的矸石较多。

一号、二号、三号、四号、五号分机压力增大。

综采工作面推进了23m时，顶板开始全部垮落。

综采工作面推进了25m时，顶板全部垮落。

最大压力在39.5兆帕。

表3.1工作面初采期间矿压观测统计表

从切眼起推进距（m）

压力显现描述

工作阻力（Mpa）

来压性质分析

7.5

开始回采

19（1月9月）

29#架后面开始垮落

20-30

直接顶垮落

23（1月10月）

上，下口有矸石掉落

25-30

周期来压

25（2月11月）

架后全部垮落

35-39.5

接近断层带

50（2月19日）

直接顶随采随冒

28-30

进入断层带

1、工作面初采期间，来压时工作阻力明显增加，来压强度较大；随工作面向前推进，来压强度减小，大多反映在采空区悬顶、煤壁片帮量的增加；有时在预计的来压阶段无压力增大的显著特征。

2、从数据看出，初次来压步距19-25m、直接顶初次垮落步距25m。

周期来压步距应在20m左右。

3、前期采煤掘进进尺较快，顶板较为稳定。

后期下口超前支护高度较高，造成支架无法直接接顶，顶板窜矸严重。

4、30-50m顶板出现周期性运动，运动的强烈程度与地质条件、开采技术及支护状况密切相关。

4矿压规律总结

4.1矿压规律总结

本文针对1031综采工作面从初采到末采进行了完整的矿压观测的基础上，分析了工作面长度对周期来压规律的影响，为工作面的合理布置提供了参考依据。

本文所得的结论如下：

（1）老顶初次来压步距为19~25m。

采空区垮落充分、充填程度的严实，会减弱初次来压对支架和人员的伤害,其次瓦斯浓度较大。

（2）周期来压步距的大小和矿压显现程度与工作面的支架初撑力、工作面的推进速度、上覆基岩厚度有很大的关系，周期来压具有分布的不均衡性和来压的不同步性，工作面中部周期来压现象明显，中部30m左右的支架周期来压不明显，工作面周期来压不同步，有的地方先来压，有的地方后来压，但来压的持续距离大致相等。

（3）小周期来压步距为平均为25~30m，来压强度平均为30MPr，小周期来压会存在两个正常的周期来压之间。

小周期来压时单个关键层的破断，而大周期来压时则是两个关键层的同时破断。

（4）加长工作面有三条明显的压力中心，分别位于工作面上、中、下部的中心位置，此处的压力最大，其他支架压力以此处支架为中心向四周递减。

在实际生产过程中，压力中心区是漏矸、冒顶、压坏支架的高发区，因此下口做好压力中心区域的支架顶板管理，保证安全生产。

（5）1月、2月份采面全月搬家调面，经压力表数据分析，本月出现2次压力峰值，分别为9日-11日，18日-19日。

第一次峰值最大值为39.5mp，其为初次来压；第二次峰值最大值为30mp。

第一次来压采面回采至19米，老顶开始垮落；第二次峰值采面回采至50米时。

（6）、本月采面，61#架至76#架煤层下沉约1.6米，破顶开采，顶板有点破碎，将采高调到2.5米-2.8米之间，移架时要少降快移，带压移架；134#架至148#架采面上出口约40米要过6#断层，所以提破顶开采，在此段割煤必须提前移架或跟机移架，杜绝了顶板事故，严防支架倾倒。

移架推溜时尽量由熟悉顶管理和支架性能的老师傅操作。

（7）、采面顶板周期来压时，采面煤壁有零碎片帮现象，单体柱钻地深度增大，必须穿好柱鞋，每班必须对支架和单体柱进行二次注液。

（8）、本月杜绝了顶板事故，保证了采面回风及正常运输。

（9）、过断层时，必须跟机移架，对单体柱和支架进行二次注液。

4.2矿压规律存在问题及建议

在矿压观测过程中，存在个别支架压力异常的问题，还需要再以后的工作面矿压观测中给予重点观测。