综采工作面矿压显现规律的实践与研究
庄旺煤业综采工作面矿压规律研究及分析
收稿日期:2020-07-03作者简介:张海峰(1983-),男,山西忻州宁武人,2016年7月毕业于东北大学采矿工程专业,本科学历,采矿工程师(中级),现从事综采工作面支护㊁巷道围岩管理等工作㊂庄旺煤业综采工作面矿压规律研究及分析张海峰(山西宁武大运华盛庄旺煤业有限公司,山西 忻州 036700)摘要:为了提高煤矿综采面的产量及工作效率,结合庄旺煤业综采工作面实际情况,对综采面的矿压规律和特征进行了重点分析,从而为提高煤矿综采工作面的产量和效率,减少事故发生概率做出了参考,为类似矿井的矿压研究提供了借鉴作用㊂关键词:煤矿综采面;矿压规律;顶板管理中图分类号:T D 326 文献标识码:A 文章编号:1006-7981(2020)10-0026-02引言煤矿在正常开采过程中主要包括矿压规律㊁控制技术㊁综采设备选型㊁回采巷道支护与回采工艺技术影响因素㊂在采矿过程中不仅需要注意矿压问题[1-2],还需要对顶板管理加大重视度,一旦矿压不够稳定则会直接影响煤矿开采工作的顺利开展㊂因此本研究以庄旺煤矿综采工作面实际情况,分析综采面抗压规律特点及顶板管理问题㊂1 回采工作面概况庄旺煤业20109回采工作面有着较大的煤层产状变化情况,对应地表地形大致为中部高,向东部㊁西部渐低最高处位于工作面中部,西部煤层变薄平均厚度为2.5m ,东部煤层平均厚度为5.12m ;煤层结构简单,煤层倾角6ʎ[3],2号煤层普氏系数ɲ<3㊂20109工作面综采放顶煤采煤法时,利用矿方现有的一套放顶煤工作面设备Z F 7200/20/32型液压支架与Z F 7200/20.5/33型过度液压支架,具体参数见表1:表1 20109工作面液压支架参数支架型式重量(k g )高度(mm )宽度(mm )中心距(mm )工作阻力(k N )支护强度(M P a)Z F 7200/20/32放顶煤液压支架220002000-32001500150072000.95-1.01Z F G 7200/20.5/33型过渡支架210002050-33001500150072001.06-1.102 综采工作面矿压规律观测2.1 布设观测点本次研究重点在于对20109工作面矿压规律的观测,如图2,所布设的三个观测点分别位于工作面东(I )㊁中(I I )㊁西(I I I )方位,观测线路布设共计5个,用标号①~⑤表示㊂分别于5个支架立柱安装1台圆图压力自记仪,从而对工作面的矿压规律进行全面观测㊂除此之外还需连续观测液压支柱的支护阻力变化情况,记录参数包括支柱初撑力㊁最大阻力㊁循环时长㊁支架运转特性曲线(P-T )等数据情况,并且观察记录顶板情况㊂图1 管侧点布设图2.2 矿压规律观测结果如表2所示:工作面呈现明显周期性来压,所受两侧顺槽支撑作用影响,东西部的来压步距与强度较中部明显更大㊂在中西观测区域均为33m 的来压步距显示,东部42mm ,滞后9m ;全部综采工作面初次来压步距均值为36m ㊂2.3 工作面矿压特征经过本次布设观测点,发现在20109综采工作面中,东部I ㊁中部I I 两个测区分别达到了719mm62 内蒙古石油化工2020年第10期表2 综采工作面的基本顶来压观测情况来压类测区持续期步距(m )支架阻力P mP 1强度初次Ⅰ2424531.64110.163.19Ⅱ2334889.263505.962.59Ⅲ23344553712.93.27均值Ⅰ1.7623.65386.294698.62.46Ⅱ2.2616.74987.73799.51.43Ⅲ1.622.45380.23569.91.69与831mm 的片帮深度,最大深度1.0m ,综合增加幅度不大,较来压之前增加明显㊂在初次来压过程中,工作面的冒顶高度通常处于0.6~0.8m 范围内,中部的冒顶高度最高可达1.2m ㊂出现这一情况的根本原因在于较大的来压强度,而来压之前综采工作面的支架工作阻力较低,所以观测中来压期间,支架初撑力也明显较低㊂随着逐渐增快的推进速度及时控制㊂为了分析模型在工作面推进各个过程中的顶板运动状况,根据实验现场拍摄照片,结合理论,分析实验模拟结果㊂由于实际的地质条件复杂多变,实验室模拟只能定性的分析煤层上覆岩层运动规律,而所得的具体实验数据仅供参考,例如初次来压,周期来压等数据㊂因此,定量分析还需依现场实测数据为准㊂工作面沿切眼开采推进,第一次初次来压到来时,基本顶发生初次断裂,作面基本顶沿着煤壁正上方垮落,上覆基岩各分层之间产生裂缝,裂缝宽度较大,详见图3(A )㊂随着工作面的继续推进,推进距达到90m 时,基岩最顶分层的粉砂岩发生较大下沉,同时随着工作面向前推进,工作面上方裂缝前移,当工作面推进距为100m 时,基岩顶部粉砂岩层断裂,其上部承载的表土层发生弯曲下沉波及地表图3(B )㊂实验室模拟可知:工作面基本顶第一次垮落后,随着工作面的推进,裂隙向上㊁向前延伸,最终贯穿地表,地表出现裂缝,可见工作面覆岩中不存在完整 三带 ,基本上为冒落带和裂隙带,顶板基岩基本沿煤壁全厚切落㊂(A )第一次垮落观测结果 (B )第二次垮落观测结果图3 垮落结果观测数据3 结语各煤矿综采面矿压规律各不相同,在实际生产中,不仅需要重视掌握工作面的矿压规律,还应注意顶板管理工作,确保综采工作面可以安全高效地推进,真正从技术及管理层面,为矿井安全生产奠定基础㊂[参考文献][1] 史增利.关于坚硬顶板回采工作面矿压和顶板管理研究[J ].江西化工,2019.[2] 谢杰鹏.综采工作面末采及回撤矿压显现规律与顶板控制技术探析[J ].能源技术与管理,2019,044(002):91-92.[3] 王水利.榆神矿区浅埋高强度开采综采面矿压显现规律及其控制研究[D ].2019.[4] 袁小春,邵小平,郑继锐.大采高综采工作面不同条件下的矿压显现规律[J ].陕西煤炭,2019,038(002):35-39.[5] 崔慧斌.缓倾斜煤层综采工作面覆岩运动规律及矿压特征分析[J ].煤矿现代化,2019,000(005):81-83.72 2020年第10期张海峰 庄旺煤业综采工作面矿压规律研究及分析。
强冲击煤层综采面矿压显现规律及动静载特征研究
强冲击煤层综采面矿压显现规律及动静载特征研究贾建华（山西煤炭进出口集团蒲县万家庄煤业有限公司，山西临汾041000）摘要：张双楼煤矿7煤为冲击煤层,曾发生过冲击矿压灾害,事故造成多人死亡，而9煤也是冲击煤层，面临着同样的灾害风险，为了预防9煤再次发生同类事故，故以该矿正在回采的94101工作面为工程背景进行现场实测并分析,确定工作面矿压显现规律,结合理论分析得到其顶板运动规律及围岩动静载变化特征，最后运用数值模拟对回采过程中工作面沿走向方向的垂直应力、垂直位移、塑性区分布、能量分布进行模拟分析验证。
得出结果表明诱发冲击矿压的原因主要来自于基本顶断裂，为该工作面后续开采或相似地质条件下矿井开采提供有效的参考和技术支持。
关键词：冲击煤层；矿压显现；采场顶板结构；数值模拟；围岩动静载分析中图分类号:TD323文献标志码:A文章编号：1009-0797(2021)05-0105-05Study on Ground Pressure Behavior and Dynamic and Static Load Characteristics of Fully Mechanized Mining Face in Strong Impact Coal SeamJIA Jianhua(Shanxi coal import and Export Group Puxian wanjiazhuang Coal Industry Co.,Ltd,Linfen,041000,China)Abstract:Coal N o.7in Zhangshuanglou Coal Mine is an impact coal seam,and there has been a mine pressure disaster,which caused many deaths.Coal N o.9is also an impact coal seam.Through on-site measurement and analysis of the strata pressure manifestation of94101 working face under mining in this mine,the strata pressure manifestation law of working face is bining with theoretical analysis,the roof movement law and the dynamic and static load variation characteristics of surrounding rock are obtained.Finally,the vertical stress and vertical stress along the strike direction of working face in the mining process are simulated by numerical simulation.Direct displacement,plastic zone distribution and energy distribution are simulated.Finally,it is concluded that conventional rock pressure monitoring can provide some guidance for the prediction of rock burst,which can provide effective reference and technical support for the follow-up mining of the working face or mine mining under similar geological conditions.Keywords:Coal seam impacted;Mining pressure;Rock burst;Numerical simulation;Dynamic and Static Load Analysis of Surrounding Rock0引言随着煤层开采深度［1-2］逐渐增加,开采条件更加恶劣，冲击矿压事故的频繁发生对矿井生产以及工人安全带来严重危害。
综采工作面尺寸与矿压显现规律研究
综采工作面尺寸与矿压显现规律研究田双奇(陇东学院能源工程学院2013级采矿2班学生,甘肃,庆阳,745000)摘要:目前,我国已经普遍采用综采工作面采煤.但是,由于受到地质条件的影响,综采工作面尺寸各不相同,随之而来的是各个矿井工作面的矿压显现规律各不相同.在此,我们对不同尺寸的工作面从采高和长度两方面与矿压显现特点进行研究总结,为今后的矿井综采面工作提供更加详细,贴近的参考.这样,在薄煤层中,我们侧重考虑工作面长度变化的影响;在中厚煤层中,则综合两方面考虑......根据不同的工作面尺寸来参考预报矿压显现情况,这将在一定程度上为采煤工作带来有力的依据和安全、经济的保障。
关键词:综采工作面；尺寸;矿压显现规律中图分类号：TD323 文献标识码： A 文章编号：On influence of fully mechanized mining face size on strata behaviorregularityTian Shuangqi(Student of Longdong university,qingyang,gansu745000,china)Abstrac:at present,most have using fully mechanized mining face in our countray.but,because infiuence of different of face,with different Strata behavior regularity.so,we had found that On influence of fully mechanized mining face size(high and length) on strata behavior regularity.provide more advantage rule.Key words: fully mechanized mining face;size; Strata behavior regularit在实际生产中，我们遇到各种赋存条件下的煤层，使得工作面的形状各不相同，但是很少有将工作面采高与长度综合研究的，此次，我调查了多个案例后，将工作面尺寸与矿压显现的特点1. 不等长工作面矿压规律研究1. 1 煤层赋存条件及工作面情况1.1.1案例一神东煤炭集团哈拉沟煤矿12#煤层1011工作面长168m，推进长度246m;1012工作面长450m，推进长度857m。
顾桥矿综采工作面矿压显现规律研究
压呈现分段来压 。整个 工作 面初次来 压从工作面 中上 部 ９ ，７ ６ ９ ＃液压支架开 始 ， 次向工作 面两端 进行 。 依 初 次来 压步距为 ２ ． —３ ． ， ６ ６ ０ ８Ｉ 平均初 次来压 步距在 ｎ ２ ． ｎ 左 右。工作 面老 顶周 期来 压步距 在 ８ ９ ｍ～ ９５ ｌ ．
ｌ ０ ｌ
顾桥 矿 综采 工 作 面矿 压 显现规 律 研 究
王艳 斌 张凤 岩 ，
（． ） 淮南矿 业集团公 司顾桥矿 ， 安徽 淮南 ２２９ ； ． ｂ ３０ １ ２ 华ｊ 科技 学院教务 处， 北京 东燕郊 ０ ５０ ） ６２ １
摘 要
关键词
本 文以顾桥矿 １ １（） １１３ 综采工作面作为研 究对象， 针对其复杂 的地质条件 ， 制定 合理的矿 压观测方案 ， 总结 出工作面矿压显现规律及
ａｌｒ ．Ａ Ｉｒ １髑 ｎｄｔｅ Ｇ ｏ ｎ ￣ ｓｒ ｆ ｈ ｒｕ ｄ ｐ ｕ ｅｏ ｆｃ ｎ ｔｅＧｒ ｎ ｒｓｕｅｃ ａａ ｔｒｓｃ ｆｂｔ ｉｅ Ｉ ｏ ｃｕ ｅ ，ｂ ｈｃ ｈ ｃｉｎ８ ｔｋｎ ｔ ｒｖｄ ｈｅ ａｅａｄ ｈ ｎ ｏ ｄｐｅｓｒ ｈ ｒｃｅｉｉｓｏ ｏｈｓ ｓａｅｃ ｎｌｄ ｄ ｙｗ ｉｈｔｅａ ｔ ａ ｅ ｏｐｏ ｉｅｔ ｔ ｄ ｏ ａ ｖ ｔｇ ｏ ｈｅａｍ ｆｔｅＨｉ 一 ｅｄ，ｅ ｄ ａ ａｅｆｒｔ ｉ ｏ ｈ Ｉ ｎ ｌ ｎ ，ｓｆ ，ｌｗ—ｗ喊 ｅａ ｄ Ｂ ｌ ｃ ｒｄ ｃｉｎ． ￣ｄｅ ｔ ａｅ ｏ ｎ ａａ ｅ ｐｏ ｕ ｔ ｎ ｄ ｏ Ｋｅ ｙｗｏｄ ｆｌ ｒ ｓ ｕｌ ｙｍｅｈ ｎｚｄ ｏｌＦ ｃ ；ｇｏｎ ｒｓ￣ ｅｒｇ ｌｒｔ ｃ ａ ｉｅ ｃ ａ ａｅ ｒｕ ｄｐ ｅｓ ｅ ｕａｉ ｙ；ｈ ｄａｌｃｓｐ ｏｔ ｙｒｕｉ ｕ ｐ ｒ
西曲矿厚煤层综采工作面矿压显现规律实测探讨
西曲矿厚煤层综采工作面矿压显现规律实测探讨
西曲矿是世界著名的煤炭资源富集地之一，矿产资源集中丰富，其中煤炭资源储量极大、品质优良。
而西曲矿厚煤层综采工作面矿压显现规律的实测探讨，是目前煤矿勘探开发领域中的一个重要研究方向。
在西曲矿厚煤层综采工作面矿压显现规律的研究过程中，主要关注以下几个方面：
（1）工作面的设计与支护方式
西曲矿属于厚煤层开采，煤层厚度超过20m，且煤体性质复杂，采煤厚度较大，矸岩含量高，导致采煤压力巨大，因此支护方式的设计需要考虑采煤压力，支护能力应足够强，同时对煤层的瓦斯、煤尘等危险环境要有足够的安全防护。
（2）采掘参数的研究
采掘参数的研究是指在综采工作面的实际生产中，对各项采掘参数进行监测和分析，通过对该数据的收集和分析，可以得出与煤层结构、岩层、支护系统等相关因素的关系，进一步分析和预测综采工作面的稳定状态和矿压潜在风险。
（3）矿压显现规律的实测探讨
针对西曲矿厚煤层综采工作面，通过对煤层及邻近岩层应力、应变、位移、变形等变化情况的实时监测，采集到了大量可靠
的数据，从而得出了与矿压显现规律相关的结论。
具体来说，煤层倾斜、煤岩相互作用、采空区开采顺序等因素的影响，都是重要因素，影响了综采工作面的矿压显现情况。
总之，西曲矿厚煤层综采工作面的矿压显现规律实测探讨，对于科学开采和规范煤矿生产具有极为重要的意义。
探索矿压规律是煤矿开采最重要的研究内容之一，了解矿压规律可以更好地指导煤炭采掘工作，减轻矿井矿压对生产的影响，提高煤炭采掘效率和安全性，具有深远意义。
浅埋煤层综采采工作面矿压显现规律研究
浅埋煤层综采工作面矿压显现规律研究摘要：为了分析总结浅埋煤层综采工作面矿压显现规律，结合神宁集团梅花井煤矿112201工作面情况，设计合理的浅埋煤层工作面矿压监测方案。
通过112201工作面实测数据整理及分析，结果表明：112201工作面老顶初次来压步距平均为47m，周期来压步距约为20～30m，平均25m。
来压期间矿山压力显现剧烈，工作面压力呈现明显的两头小、中间大的规律，工作面前方6～15m范围为应力峰值区。
浅埋煤层开采期间，顶板来压步距相对较大，相比深埋煤层，来压期间矿山压力增大幅度较大，矿压显现较剧烈。
关键词：浅埋煤层；综合机械化采煤；矿压监测；矿压显现。
1 地质概况112201综采工作面，煤层发育良好，地质构造简单，无夹矸，无大的构造，整个煤层呈一单斜构造。
煤层稳定，煤层厚度为1.9～4.08m，平均为3.4m，煤层倾角2～29°，平均18°，属缓倾斜～倾斜煤层。
21319工作面平均走向长4957m，工作面平均长255.7m，埋深平均为110m，基岩层厚度平均为14m，载荷层厚度平均为76m，基载比为0.18，顶板为典型的单一关键层浅埋煤层结构。
2 工作面监测方案设计2.1 工作面矿压监测的目的在浅埋煤层工作面开采过程中实施支护质量与顶板动态监测，主要监测目的为：1）掌握浅埋煤层工作面回采过程中的综采液压支架的受力状况与顶板的来压规律，为浅埋煤层工作面的支架选型和设计及支护强度确定提供依据[1~2]；2）分析顶板来压规律，实现顶板来压步距和来压强度预报，为合理的顶板控制提供依据[3~4]；3）掌握巷道受工作面采动影响时围岩变形的基本规律，为确定动压条件下回采巷道支护方法和合理支护参数提供依据[5]；4）掌握工作面超前采动影响范围和超前支承压力高峰区域，确定工作面巷道的超前加强支护距离及对应支护技术措施。
2.2 矿压监测的流程监测的内容包括综采支架支护阻力、工作面两巷超前单体支柱支护阻力、巷道顶板离层情况、巷道围岩表面变形情况，监测流程如图1所示。
超长工作面综采放顶煤开采矿压显现规律的研究
超长工作面综采放顶煤开采矿压显现规律的研究摘要：目前，我国已经普遍采用综采工作面采煤.但是，由于受到地质条件的影响，综采工作面尺寸各不相同，随之而来的是各个矿井工作面的矿压显现规律各不相同.在此，我们对不同尺寸的工作面从采高和长度两方面与矿压显现特点进行研究总结，为今后的矿井综采面工作提供更加详细，贴近的参考.这样，在薄煤层中，我们侧重考虑工作面长度变化的影响；在中厚煤层中，则综合两方面考虑，根据不同的工作面尺寸来参考预报矿压显现情况，这将在一定程度上为采煤工作带来有力的依据和安全、经济的保障。
关键词：浅埋煤层；综合机械化采煤；矿压监测；矿压显现。
1.地质概况综采工作面，煤层发育良好，地质构造简单，无夹矸，无大的构造，整个煤层呈一单斜构造。
煤层稳定，煤层厚度为1.9～4.08m，平均为3.4m，煤层倾角2～29°，平均18°，属缓倾斜～倾斜煤层。
工作面平均走向长4957m，工作面平均长255.7m，埋深平均为110m，基岩层厚度平均为14m，载荷层厚度平均为76m，基载比为0.18，顶板为典型的单一关键层浅埋煤层结构。
1.1.综采放顶煤开采的发展历史放顶煤采煤法由来已久。
法国、苏联、南斯拉夫等国家于20世纪40年代末50年代初即开始应用放顶煤采煤法。
1957年苏联研制出KTY型放顶煤支架，并在库兹巴斯煤田的托姆乌辛斯矿使用。
1963年法国研制出“香蕉”行放顶煤支架，并与1964年用于法国布朗齐矿区的达尔西矿，试验取得成功。
之后英国、法国、南斯拉夫、匈牙利等国家都相继引进了这一技术。
综放开采曾一度成为东欧地区厚煤层开采的主要方法，但是由于各种原因，欧洲使用综放开采技术并没有取得很好的技术经济指标。
80年代中期以后，国外放顶煤开采有所萎缩，90年代后只有极少数矿井仍在使用。
我国50年代初曾在开滦、大同、峰峰和鹤壁等矿区采用放顶煤采煤法。
1982年引进了综采放顶煤技术，并于1984年在沈阳蒲河矿开始工业性试验。
超长工作面综采放顶煤开采矿压显现规律的研究
超长工作面综采放顶煤开采矿压显现规律的研究李志强摘㊀要:目前ꎬ我国已经普遍采用综采工作面采煤ꎮ但是ꎬ由于受到地质条件的影响ꎬ综采工作面尺寸各不相同ꎬ随之而来的是各个矿井工作面的矿压显现规律各不相同ꎮ在此ꎬ我们对不同尺寸的工作面从采高和长度两方面与矿压显现特点进行研究总结ꎬ为今后的矿井综采面工作提供更加详细ꎬ贴近的参考ꎮ这样ꎬ在薄煤层中ꎬ我们侧重考虑工作面长度变化的影响ꎻ在中厚煤层中ꎬ则综合两方面考虑ꎬ根据不同的工作面尺寸来参考预报矿压显现情况ꎬ这将在一定程度上为采煤工作带来有力的依据和安全㊁经济的保障ꎮ关键词:浅埋煤层ꎻ综合机械化采煤ꎻ矿压监测ꎻ矿压显现一㊁引言随着我国机械化装备水平的提高ꎬ发展出了适用于特厚煤层开采的大采高综采放顶煤技术ꎮ我国许多矿井赋存着特厚煤层ꎬ而当特厚煤层上方覆岩为近距离采空区时ꎬ受上方采动影响ꎬ下方煤岩体裂隙增多ꎬ完整性遭到一定程度破坏ꎻ采空区内垮落岩块不均匀ꎬ部分区域应力集中ꎬ可能造成工作面支架受力不均ꎬ工作面顶板控制困难ꎮ因此ꎬ采空区下近距离特厚煤层综采放矿压显现规律是一个重要的课题ꎮ二㊁地质概况综采工作面ꎬ煤层发育良好ꎬ地质构造简单ꎬ无夹矸ꎬ无大的构造ꎬ整个煤层呈一单斜构造ꎮ煤层稳定ꎬ煤层厚度为１.９~４.０８ｍꎬ平均为３.４ｍꎬ煤层倾角２ʎ~２９ʎꎬ平均１８ʎꎬ属缓倾斜ꎬ倾斜煤层ꎮ工作面平均走向长４９５７ｍꎬ工作面平均长２５５.７ｍꎬ埋深平均为１１０ｍꎬ基岩层厚度平均为１４ｍꎬ载荷层厚度平均为７６ｍꎬ基载比为０.１８ꎬ顶板为典型的单一关键层浅埋煤层结构ꎮ放顶煤采煤法由来已久ꎮ我国５０年代初曾在开滦㊁大同㊁峰峰和鹤壁等矿区采用放顶煤采煤法ꎮ１９８２年引进了综采放顶煤技术ꎬ并于１９８４年在沈阳蒲河矿开始工业性试验ꎮ由于该采煤方法具有掘进率低㊁效率高㊁适应性强以及易于实现高产等明显优势ꎬ二十多年来ꎬ在我国得到了迅速发展ꎮ８０年代末９０年代初ꎬ我国综采放顶煤技术已走在世界前列ꎬ并已向国外输出综放开采的成套技术ꎮ三㊁矿压测点布置及结果分析(一)矿压观测点布置观测支架载荷变化是研究围岩应力分布的方法之一ꎮ在工作面内侧将工作面按上㊁中㊁下３部分各设置１组测站ꎬ１＃测站距输送机机头１５ｍꎬ２＃测站距输送机机头７５ｍꎬ３＃测站距输送机机尾１５ｍꎮ每１组测站选２架支架ꎬ每架支架安装２块圆图压力自记仪(前㊁后立柱各１块ꎬ前左后右)ꎬ观测工作面内支承压力分布情况ꎮ同时ꎬ在工作面回风巷内侧布置钻孔ꎬ设３组测站ꎬ分别为４＃测站㊁５＃测站和６＃测站ꎬ安装钻孔应力计ꎬ通过测量钻孔应力计读数ꎬ了解工作面超前支承压力分布与超前工作面距离的关系ꎮ(二)工作面矿山压力现场观测结果工作面各支架初撑力分布比较稳定ꎮ其中ꎬ液压支架前柱占初撑力５５％ꎬ后柱占４５％ꎮ沿工作面倾斜方向ꎬ支架的平均工作阻力呈现两端小㊁中间高的分布特征ꎻ沿推进方向ꎬ工作面支架前柱载荷约占载荷总量的５４％ꎬ后柱占４６％ꎬ前㊁后柱平均工作阻力分布比较合理ꎬ表明工作面顶板㊁端面管理较好ꎬ端面冒落㊁漏顶等现象较少ꎮ(三)工作面矿压观测采取的措施在工作面风㊁机两巷每１００ｍ设置一组 十字布桩 巷道变形观测点ꎬ进行顶板观测ꎬ设专人定期收集数据ꎬ进行数据分析处理ꎬ观测在超前压力影响下的巷道变形规律ꎮ由综采队配合生产科共同完成１１７工作面以及运㊁回顺两巷的矿压观测工作设专人定期收集数据ꎬ进行分析处理ꎬ通过对支架工作阻力变化规律的观测较为准确的掌握顶板来压规律ꎮ四㊁综采放采煤技术中放煤工艺的应用(一)采放比一般控制割煤高度在２.５ｍꎬ放煤厚度２.７ｍ左右ꎬ采放比１ʒ１.０８ꎮ(二)放煤步距放煤步距是影响工作面回采率与含矸率的重要因素ꎬ放煤步距太大ꎬ顶板方向的矸石将先于采空区后方的煤到达放煤口ꎬ迫使放煤口关闭ꎬ增大脊背煤损ꎬ放煤步距太小ꎬ采空区后方的矸石先于上部顶煤到达放煤口ꎬ使部分上部顶煤被截止在采空区ꎬ对Ｃ较薄厚煤层来说ꎬ根据１１２１(３)综放面１３－１工艺实验结果ꎬ我们选择小步距放煤ꎬ即一刀一放ꎮ(三)放煤方式在多轮顺序ꎬ单轮顺序ꎬ单轮间隔三种主要放煤方式中ꎬ由于顶煤较薄ꎬ单轮即可放完ꎬ单轮顺序与单轮间隔相比ꎬ在提高回收率ꎬ降低含矸率方面效果不大ꎬ同时单轮顺序工人易掌握ꎬ易操作ꎬ故我们选择单轮顺序放煤方式ꎮ另外ꎬ采用一刀一放单轮间隔放煤工艺时ꎬ还应配合及时带压擦顶移架护帮护顶ꎬ轻摆尾梁放煤ꎬ才能取得最佳回采效果ꎮ五㊁综采放采煤技术的展望综放开采技术以其低投入ꎬ高产出和对地质变化的适应性以及特别符合我国煤矿经济势力不强的现实受到普遍欢迎ꎮ必将在今后较短的时间内ꎬ成为我国厚煤层开采的主要技术ꎮ人们将会看到:它将使厚煤层矿井的设计㊁施工㊁生产布局和管理方式发生革命性的变化ꎻ将使矿井的系统大大简化ꎬ采掘工作面和人员大大减少ꎻ矿井的效率和效益大大提高ꎮ六㊁结语综采煤技术是一项复杂的综合采煤技术ꎬ不是有了放顶煤支架就可以高枕无忧ꎬ就可以获得高回采率ꎬ煤的高产高效ꎬ而综采放顶煤技术生产效率高㊁生产成本低ꎬ是我国厚煤层开采的主要采煤技术ꎮ因此ꎬ有必要对大型综放面矿压显现规律进行研究ꎬ以确保煤矿的安全生产ꎮ参考文献:[１]朱少刚.浅谈综采放顶煤开采技术[Ｊ].科技信息:科学教研ꎬ２００７(８).[２]贺建斌.综采放顶煤开采技术探讨[Ｊ].科技去企业ꎬ２０１２(９).[３]刘一博ꎬ白云虎ꎬ等.浅谈综采放煤开采的发展及存在的问题与对策[Ｊ].煤矿安全ꎬ２０１１(６).作者简介:李志强ꎬ贵州弘达矿业投资有限公司ꎮ６７１。
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综采工作面矿压显现规律的实践与研究
发表时间：
2020-01-16T14:47:55.440Z 来源：《基层建设》2019年第28期 作者： 武姣姣 王建志
[导读] 摘要：不同地区的煤层赋存条件往往存在着很大的差异，由此而造成的综合机械化开采过程中的矿压显现特征也会有很大程度的不
同，因此，针对不同矿区具体的煤层开采主、客观条件，对采场矿压显现特征进行有针对性的研究，运用数值计算方法对采场周围应力场
分布、顶底板岩层稳定性、支架对围岩的支护效果等进行了研究，掌握老顶的初次断裂步距，对采场来压进行预测预报，并据此制定有针
对性的矿压控制技术措施，来保证矿井安全高效生产
新汶矿业集团 山东新泰 271219
摘要：不同地区的煤层赋存条件往往存在着很大的差异，由此而造成的综合机械化开采过程中的矿压显现特征也会有很大程度的不
同，因此，针对不同矿区具体的煤层开采主、客观条件，对采场矿压显现特征进行有针对性的研究，运用数值计算方法对采场周围应力场
分布、顶底板岩层稳定性、支架对围岩的支护效果等进行了研究，掌握老顶的初次断裂步距，对采场来压进行预测预报，并据此制定有针
对性的矿压控制技术措施，来保证矿井安全高效生产。
关键词：矿压显现特征；初次断裂步距；矿压控制技术
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研究背景
我国回采巷道的支护技术已经发展很快，很多回采巷道都已成功支护，但是回采巷道受到采煤工作面的动压影响，在采掘过程中往往
会造成顺槽的底鼓、片帮、顶板下沉、两帮变形及回采巷道局部破坏，这些都对矿井的安全高效生产造成不利影响。由于受地质因素及巷
道断面大小的一系列客观因素的影响，回采巷道受工作面的采动影响规律及影响程度是不一样的，为了更加全面的掌握回采巷道受采动影
响的程度与规律的一般性，以及针对该矿客观条件下回采巷道的安全性有必要进行顺槽受采动影响的观测研究。
本次针对三沟鑫都煤矿2101工作面面进行采场和回采巷道的矿压特征进行观测研究，目的是掌握2号煤层长壁综采工作面及顺槽的矿压
显现规律及机理，为进一步优化矿压控制技术措施提供依据。
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采场矿压控制领域
采场岩层控制、开采工艺优化、设备配套、提高资源回收率等一直是煤矿开采领域中的主要研究课题。近一个世纪以来，各国煤炭行
业围绕改革采煤方法、改善顶板管理状况、推进矿井新型装备利用等领域开展了大量研究工作。
为了进一步研究开采引起的回采工作面上覆岩层的移动和破坏规律，掌握采空区上方形成的冒落带、裂隙带、弯曲下沉带的高度，查
明上覆岩层移动机理和回采工作面周围应力重新分布规律，以及上覆岩层移动与工作空间顶板下沉和支架受载的关系，部分矿区在井下巷
道内或通过地面打深钻孔，设置深部测点，进行岩层内部移动规律的观测研究。有些矿区为了解决坚硬顶板的管理，以及铁路下、建筑
下、水体下采煤，水力采煤，有冲击矿压、煤与瓦斯突出危险的煤层开采等问题，曾采用地音仪进行采空区矿压观测，利用微振仪检测顶
板动态，用钻孔电视设备观测岩层移动、难冒顶板人工爆破效果以及开采后顶板的断裂、离层、跨落等情况。通过以上一系列观测研究，
在防治井下冒顶事故、改善顶板安全状况等方面起到了良好效果。
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研究方案
3.1
工作面液压支架压力自动记录仪的布置
工作面两端头各选2台支架、中部选取9台支架作为支架工作阻力观测对象。
利用YHY60（B）型数字压力器自动记录仪对三沟鑫都首采工作面ZY4000/09/21型液压支架的工作状况进行了持续监测，工作面宽度为
150m
，安装液压支架103架，在3#架、4#架、30#架、31#架、32#架、60#架、61架、62#架、90#架、91#架、92#架、100#架、101#架分别
安装编号为
1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13号的自动记录仪。记录仪布置如图2-1。
全工作面煤壁、端面顶板作为煤壁片帮形态和顶板漏冒形态观测对象。通过观测统计、素描等方法记录全工作面煤壁片帮形态和顶板
漏冒形态。
3.2
工作面支架工作阻力的数据采集
数据采集：液压支架压力自动记录仪安装好后即开始采集数据，采集时间间隔设置为5分钟。数据采集工作由专人负责，定时进行，妥
善保管。同时检查仪器的工作状况，发现异常情况及时维修和更换，保证所获得的数据能够真实反映实际情况。
每次收集数据时，须记录相应的时间以及工作面推进距离（回采工作面煤壁至开切眼后壁的距离），并认真与综采队核实，保证记录
进度与实际进度的一致性。
图3-1 压力计分布位置
3.3
原始数据整理方法
在2101工作面回采期间，利用YHY60（B）型数字压力器自动记录仪对三沟鑫都首采工作面ZY4000/09/21型液压支架的工作状况进行了
持续监测，获得了大量原始数据。为了对实测结果进行系统分析，首先对所取得的数据进行整理，导入
excel工作表，并绘制工作阻力变化
曲线图。
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．观测方案
为了更加全面的掌握顺槽受采煤工作面的采动影响，针对2101工作面顺槽进行20多天的连续观测，为了全面准确的获得采煤工作面的
采掘活动对顺槽的具体影响程度，在每个顺槽的超前支护段的铰接顶梁上均匀布置
4个液压表来观测顺槽超前支护段顶板的压力。在到超前
支护段每
15m左右的距离在进风顺槽、回风顺槽内各布置4各测站，每个测站内观测顶底、两帮位移，布置顶板、两帮窥视孔，安装锚杆测
力计。并在测站附近安装顶板离层仪。采用米尺对进风回风顺槽内测站内顶底、两帮位移进行测量，精确到毫米。采用窥视仪对测站内顶
板、两帮的窥视孔进行观测，以确定顶板、两帮是否受到采动影响而破坏。采用锚杆测力计观测测站内锚杆的托锚力受到采动影响的程
度。采用测站附近的离层仪观测顶板是否受到采动影响及时间的推移而发生离层。对上述测量值进行统计分析，最终确定采动影响对顺槽
的影响程度，以及确定顺槽的支护方案是否可靠，为后续顺槽的支护提供经验性建议。
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结论
通过运用数值计算方法对采场周围应力场分布、顶底板岩层稳定性、支架对围岩的支护效果等进行了研究，掌握老顶的初次断裂步
距，对采场来压进行预测预报；并且在工作面推进过程中，首采工作面矿压观测从支架圆图仪、综合测站、超前支护测力计、表面位移的
数据基本要做到每天进行收集并整理，对采场矿压显现特征进行有针对性的研究，并据此制定有针对性的矿压控制技术措施，来保证矿井
安全高效生产。