深部巷道矿压观测方案设计
矿压观测方案
矿压观测方案矿山生产中，矿压是一项重要的安全风险。
为了及时掌握矿压变化情况，制定合适的矿压观测方案十分必要。
本文将讨论矿压观测方案的制定方法和重要性。
一、矿压观测方案制定方法1. 确定观测目标首先，需要确定矿压观测的目标，是为了保护矿工的安全；还是为了保证矿山的生产效益；或者两者兼有。
这一步是制定矿压观测方案的基础。
2. 确定观测点位在制定方案时，需要选取适当的观测点位。
通常情况下，需要进行现场勘探，了解矿山的运营状况和地质情况，选取符合目标要求的观测点位。
3. 确定观测参数在确定观测点位后，需要确定观测参数。
矿压观测参数包括水平应变、垂直应变、垂直位移和水平位移等。
需要根据实际情况确定观测参数。
4. 确定观测时间确定观测时间是非常重要的一步。
需要根据矿山的生产状况和目标要求，制定合适的观测时间。
同时，需要保证观测周期的稳定性和连续性，以便及时掌握矿压变化情况。
二、矿压观测方案的重要性1. 保障矿山安全矿山生产中，矿压是一项非常重要的安全风险。
及时掌握矿压变化情况，制定相应的措施，可以保障矿山的安全。
2. 保证矿山生产效益矿山生产中，矿压问题可能会严重影响矿山的生产效益。
通过矿压观测，及时发现问题，制定相应的措施，可以保证矿山的生产效益。
3. 合理规划矿山开采矿压观测可以为矿山开采提供科学依据，帮助制定合理的开采方案，保证矿山的长期可持续发展。
综上所述，矿压观测方案的制定对矿山生产非常重要。
合理制定方案，及时发现问题，可以保障矿山的安全和生产效益。
深水平延伸巷道掘进的矿压观测和控制
深水平延伸巷道掘进的矿压观测和控制摘要：在矿山压力作用下，围岩及支护物会产生一系列现象，如顶板下沉、冒顶、片帮、底鼓、煤与瓦斯突出、冲击地压、支架压缩、变形、折断，地表发生移动、塌陷等。
本文将针对深水平延伸巷道掘进的矿压观测和控制进行探讨。
关键词：深水平延伸；巷道掘进，矿压观测传统的巷道矿压控制方法多以“抗压”为主，此法常不能获得满意的护巷效果。
后来逐渐发展了“让压”、“躲压”和“卸压”等新的巷道矿压控制原理，随之使巷道矿压控制的措施和手段更为灵活和多样化。
这些原理和相应的措施目前已得到广泛的应用。
但由于每种矿压控制原理各有利弊，故有时也将两种原理配合使用，如采用“躲压+卸压”、“卸压+让压”的联合措施等，以取得更为理想的护巷效果[1]。
1巷道矿压的概念地下岩体在采动前，由于自身重力作用在岩体内部引起的应力，通常称为原岩应力。
开采前的岩体处于相对静止状态，所以原岩体处于应力平衡状态。
井下采掘活动破坏了原岩应力的平衡状态，引起岩体内部的应力重新分布；在重新分布过程中促使围岩产生运动，导致围岩发生变形、断裂、位移，直至垮落。
这种由于进行采掘活动在采掘空间周围岩体中及支护物上产生的压力叫矿山压力，简称矿压。
2影响深水平延伸巷道矿压大小的因素巷道矿压的大小，主要受巷道所处深度、巷道断面大小、地质构造、围岩性质等因素的影响。
2.1深度的影响巷道所处深度大时，上覆岩层质量大，直接影响到巷道围岩中原岩应力的大小。
浅部巷道的压力主要表现在顶板，深部巷道的压力来自四周，而且容易出现底鼓现象，有的巷道还有岩石冲击现象。
2.2巷道断面与支护形式不同的巷道断面形状与大小，以及采取不同的支护方式，直接影响巷道围岩应力状态及稳定状况。
采用锚杆支护的巷道围岩应力状况优于架棚、砌碹等支护的巷道；大断面巷道受力在同等条件下比小断面巷道要大[2]。
2.3地质构造的影响在向斜轴、背斜轴、断层附近等构造处应力集中、地压较大。
平行于这些构造走向的巷道很难维护。
巷道矿压监测
二、监测仪表（围岩离层）
1、普通离层仪
二、监测仪表（围岩离层）
2、顶板离层指示（报警）仪
用途
KGE30围岩离层指示报警仪是针对煤矿 井下巷道或工作面围岩离层检测的一 种新型的一体化仪表
用户设定报警值，超限时自动报警 （LED发光指示）
离层位移量标尺指示，具有荧光显示
主要功能 特点
技术指标
红外遥控采集、显示数据、存储数据 （配KBJ-60Ⅲ-2L数据采集器），也可 将数据传输到计算机处理
（5）帮内离层状况来看，20306工作面顺槽帮部采用局部打玻 璃钢锚杆及挂网的支护方式有待于商榷。建议全断面采用锚杆网 支护方式，且锚杆的有效长度大于2.2m。
测力计读数/Mpa
四、监测资料分析方法
0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1
0 92.4 85.6 73.9 65.4 61.8 55 49.1 42.5 35.6 28.7 21.8 16.7 11.7 6.6
YTJ20型
m/ 6 5 4 3 2 1
1 2 3 4 5 6 7 /m
基于图像灰度识别技 术，将围岩中间隔不 大于0.2m的破裂视为 同一破裂区。
二、监测仪表（地球物理探测仪）
二、监测仪表（地球物理探测仪）
二、监测仪表（地球物理探测仪）
二、监测仪表（地球物理探测仪）
目录
1、监测的目的 2、监测仪器 3、测区布置 4、监测资料分析方法 5、监测报告的撰写
下
下顺槽
5#
4# 3# 2# 1#
3m
3m
3m
3m
四、监测资料分析方法
1、矿压观测记录
矿压观测每天实行三班连续观测，每2小时观测 一次，并记录，观测和记录内容包括：
煤矿矿压观测方案
矿压观测方案一、观测目的为进一步掌握巷道围岩在掘进及回采过程中的变形规律，检验支护形式和参数是否合理，验证在采动影响下的支护可靠度。
开展巷道围岩观测工作通过监测巷道围岩变形、锚杆（索）受情况，及时发现异常，采取措施以保证支护有效，施工安全，同时为今后巷道支护设计优化提供参考。
二、工作面概况1.205工作面XXX煤矿205工作面为二盘区第五个回采工作面，回采长度1445m，面宽180m，面积约26.06万m2。
采用综采放顶煤采煤工艺，长壁后退式采煤法开采，全部垮落法管理顶板。
205工作面概况如表1-1所示，工作面布置示意图如图1-1所示。
图1-1 205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。
采用综采放顶煤采煤工艺，长壁后退式采煤法开采，全部垮落法管理顶板。
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2-1 301工作面概况表煤层名称4煤水平名称+120m水平采区名称三盘区工作面名称301 地面标高(m) +1035～+1147 工作面标高(m) +36.77～+158地面位置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。
井下位置四邻采掘情况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2-1 301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 。
采用综采放顶煤采煤工艺，长壁后退式采煤法开采，全部垮落法管理顶板。
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。
煤矿矿压观测制度
煤矿压力观测系统近年来，在矿压观测方面，初步掌握了矿区各工作面顶板移动特征，为及时采取相关措施提供了时间保障；同时为配合矿井安全生产标准化建设，加强矿压观测、防治工作显得十分重要，为此特制定矿山压力预测预报制度如下：一、观测范围采煤工作面和巷道的定点观测。
二、观察内容掘进头观察内容：顶板离层观测2、采煤工作面观察内容：回采放顶煤工作面：支架工作阻力、两巷顶板下沉量；回采工作面：初次来压、老顶来压、周期来压，支柱初撑力、工作阻力、顶板下沉量；工作面质量和两个超前支护等。
观察方法1、顶板离层仪10每天记录一次显示值。
2、工作面支架初始支撑力、工作阻力每班检测1次。
3、工作面顶板和两个超前支护的质量、煤壁片帮、单体状况每班进行正常的观测。
四、预测内容1、采煤工作面支护质量不符合以下要求：单体液压支柱工作面支柱初掌力不小于90KN/棵，合格率达70％以上，综采工作面支架初始支撑力液压不小于24MPa；单体液压支柱工作面泵站的压力不小于18MPa，综采工作面泵站的压力不小于30MPa。
2、掘进面的支撑质量不符合以下要求：锚杆支护巷道顶部锚杆锚固力不低于7吨、帮部锚杆锚固力不低于5吨，巷道围岩位移控制在300mm以内，顶板离层仪安设及时，牌板内容齐全。
3、两巷超前顶板运动规律、发生巷道变形等其他异常现象时。
五、观测系统1、严格执行班内检查、记录制度，严禁空岗、漏检。
2、应准确记录原始数据，不得随意乱改，严禁做假表。
3、监测过程中发现异常，及时向矿控室报告。
六、数据排序1、技术部门必须及时整理日常数据，如发现情况异常，应及时汇报有关矿领导并安排处理。
2、矿压观测人员针对所观察内容必须填写相应的《单体工作面支护质量与顶板动态监测表》、《综采放顶煤工作面支护质量与顶板动态监测表》、《顶板离层仪观测记录》。
矿压观测
巷道矿压观测方案在巷道掘进过程中设置相应的测站，对围岩表面位移、顶板离层状况、锚杆载荷、锚杆锚固力等进行观测。
一、测站设置（1）巷道表面位移测站：锚杆支护开始设置测站，隔40m 设1个测站，连续设3个，岩性或锚杆支护参数发生变化均应设置测站观测。
在每个断面的顶、底板和两帮的中部各布置1个测点。
观测方法：用测枪或测杆进行量测。
（2）顶板离层监测：每隔30m在顶板中部安设一个离层指示仪。
观测方法：直接读取数据。
掘进过程中矿压显现不明显可调整为50米。
（3）锚杆受力：锚杆支护开始40m设置第一个测站，以后隔100m左右再设1个测站，共设置2个测站，每个测站1个测面，顶板采用测力锚杆观测、两帮采用锚杆液压枕观测。
（4）锚杆锚固力：每300根锚杆为1组，每组测6根，顶板4根、两帮各1根。
二、矿压监测指标值锚杆支护决定是否调整锚杆支护参数的矿压观测数据有5个，根据工程实践、计算机数值模拟分析，初步确定5个观测数据在掘进影响期间的指标值如下：A－－锚固区内顶板离层值，25mm；B－－锚固区外顶板离层值，50mm；C－－两帮相对移近量，150mm；D－－测力锚杆屈服点数，3个；E――帮锚杆载荷70 kNF――锚索预紧力张拉到35Mpa如果在掘进影响期间，上述观测内容超过指标值，锚杆支护参数要作相应调整。
(1)锚固区内顶板离层值大于25mm，锚杆排距减小100mm或每排顶锚杆增加1根；(2) 锚固区外离层值大于50mm，锚杆排距减小100mm；(3) 有1根顶板锚杆屈服点数大于3个，锚杆直径增加2mm或每排顶锚杆增加1根或锚杆排距减小100mm；(4)两帮相对移近量大于150mm，锚杆排距减小100 mm或增加1根锚杆。
三、观测要求1、综合监测：（1）、综合监测包括巷道表面位移、顶板离层和锚杆受力状况。
（2）、每条锚杆支护巷道应严格执行规程的规定进行测站的布置和安设，当围岩地质条件发生变化时，应根据变化的情况增加测站的个数。
煤矿矿压观测实施方案
XX 煤矿矿压观测实施方案第一章总则为了健全完善煤矿矿压治理工作，明确治理职责，抓好责任落实，保证矿压监测工作有序进展，加强动态检查，强化现场矿压治理，准确把握采场矿压显现规律，有效监测矿山压力，提高巷道支护质量，保证煤矿安全生产，特制定本实施方案。
本方案适用于全部井下施工队组及相关业务部室。
其次章组织机构与治理职责一、成立矿压治理领导小组组长： XX常务副组长： XX副组长：XX成员：XX二、治理职责1、负责统一领导全矿矿压治理的各项工作。
2、负责矿压设计的审批，组织开展矿压观测技术分析，优化支护技术方案。
3、负责矿压观测设计及支护技术方案的现场落实。
4、负责组织相关人员进展业务学问培训。
三、矿压治理领导组下设办公室，办公室设在生产技术部〔以下简称生产技术部〕办公室部长：生产技术部部长成员：生产技术部各副职各相关部门副职矿压观测组人员四、治理职责〔一〕负责贯彻落实上级部门有关矿压治理方面的文件及规章制度；〔二〕负责向矿压治理领导组汇报矿压治理中消灭的重大问题和隐患；〔三〕负责加强技术治理，结合本矿生产实际，不断承受技术、装备、工艺、材料，推行行之有效的科学合理的矿压治理方法；〔四〕负责深入井下现场，把握矿压动态，催促和检查矿压治理的现场落实状况；〔五〕负责要有针对性的对重点工程及地质条件变化的矿压治理开展工作，通过现场办公或其它方式，提出制定切实可行的科学施工方案与对策，并现场跟踪治理，准时觉察解决问题；〔六〕负责矿压观测相关资料的收集、分析、总结工作，进展来压预报，改善和促进矿压治理工作；〔七〕负责对各区队工程技术人员进展矿压理论、顶板支护质量及矿压监测监控技术等学问的指导和培训工作；〔八〕负责每月组织矿压治理专项检查，对检查出的问题按规定作出处理意见；〔九〕负责组织每季度矿压专题会议，总结矿压治理工作中的经验和教训，确定下个月矿压治理重点，落实矿压治理睬议精神；〔十〕负责对各采掘队矿压治理小组的治理工作，负责收集、整理矿压治理方面的合理化建议和方法；五、相关部门主要职责：〔一〕调度室指挥、检查、催促和协调生产，抓好采煤安全质量标准化现场治理，协作生产技术部搞好矿压治理工作；〔二〕安监处负责抓好现场矿压治理监视工作，对损坏矿压设备的人员赐予警告并惩罚。
巷道矿山压力观测
图 7-6 应力测试装置 a--应力解除法测试装置； b—应力恢复法测试装置 1—应力“解除槽”；2-测杆；3-百分表；4-液压枕；5-水泥砂浆 ；6-泵；7-压力表
二、围岩松动圈的测定
在岩体中开掘巷道后，应力重新分布，巷道围岩表层不能承 受压力时则产生裂隙并发生变形位移、而形成破裂松动圈。 实测松动圈的范围大小、形状是设计地下工程、评定围岩稳 定性，确定锚杆长度等的重要参数。 松动圈的测定方法很多，有钻孔潜望镜法、剪切带量测法、钻 孔摄影法、钻孔电视法、形变一电阻率法及声波测试法等等。 常用的是声波测试法。声波测试法具有快速、准确、简易、经 济等优点。
测力锚杆安装 1 该测力锚杆要求全长锚固，锚固方法同普通的螺 纹锚杆。 2 安装时，使用专用安装杆连接测力锚杆和锚杆安 装机。搅拌时转速不要太高，否则会损坏锚杆。
五、锚固力检测
仪器：锚杆拉拔计
五、锚固力检测
仪器：锚杆拉拔计
五、锚固力检测
试验目的
锚杆拉拔力试验的目的是判定巷道围岩的可锚性、 评价锚杆、树脂、围岩锚固系统的性能和锚杆的 锚固力。
一、巷道表面位移观测
(一)测站布置及测点安设
1．测站布置
一、巷道表面位移观测
(一)测站布置及测点安设
1．测站布置
布置在工作面前方不受采动影响区，一 般距工作面60-100 m远。 为了有对比性，要求每条巷道内布置23个测站，每个测站间距以20-25m为宜。 测站的具体位置，视地质条件和生产情况 而定。
两帮累计变形（mm）
152 144 136 128 120 112 104 96 88 80 72 64 56 48 40 32 24 16 8 0 0 2 4 6 8
两帮变形速度（mm/d）
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陈登 红 ， 华心祝 ， 李英 明， 等 旧 采 巷道 围岩 分 类治 理模 式及关键 技 术研 究田 ． 岩 石 力学
与工程 学报 ． ２ ０ １ Ｚ
较远 的有 可能造成损 坏的碎石 ， 爆破 飞石的 危 害不仅 会给 矿山工 程带 来经 济上 的巨大 损失 ，还会影 响矿 山开采工作 的正 常进行 ， 施工中， 通 过精 细设 计 、 仔 细 钻孔 、 专 人 验 孔、 认 真装 药 、 仔 细检查 网路 连接情 况等严 格施工工艺 ， 避免了爆破飞石维护 。 ４ ． ２水害控制 防排水对露天矿安全是至关重要 的。 我 们在舞钢 经山寺深 凹露 天开采 中 ， 将原 排水 设计根据 现场工程施 工的特点进行 了调整 ， 优化后 的排水系统为逐 级排水 ， 避免 了高水 低流， 减小 了平 均排水 扬程 ， 节约 了排水 费
顶 底移 近量 和两帮移近量。 每个测站测量 内 容包括 巷道 两 帮收 敛 （ Ａ Ｂ ） 、 顶 板下 沉 （ Ｃ Ｄ）
表面位移 断面布置示意图如 图 ２ 所示 。 ３ － ２巷道深部位移 巷道 围岩 内部 相对 位移 是指 围岩 的 内 部 各基点间 的位移 量 ， 内部位移 检测 的主要 目的是判 断 围岩 的松 动范 围 随围岩 压力 改 变 的变化 规律 ，为巷道 支护提 供参考依 据 。 测量仪器采 用 Ｄ Ｗ 型机械式 多点位移计 。 巷 道 围岩深部位移观测 设置测 站时 ， 用安装 杆 将４ 个位移 基点锁 头装 入孔 内 ， 分别 固定 在 孔深 ２ ｍ 、 ２ ｍ、 ４ ｍ、 ６ ｍ的位 置上 ，将套筒树脂 粘结在 空 口处 ， 用钢尺测量 各测量 钢丝 的长 度。 在Ｉ Ｖ ２ 采 区行 人下山布置 １ 个观测断面 ， 每个 断面布置两个测 站 ， 分别在巷 道两帮 帮 部各安装一套多点位移计 。 ３ ． ３松动圈测试 深部巷 道受各个 因素影 响 ， 巷道平衡状 态 被打破 ， 围岩 的应 力重新 分 布 ， 并在 巷 道 周围产生应力集中。当集中应力小于岩体强 度时 ， 围岩将 处 于弹塑 性稳定 状 态 ； 当集 中 应力超过岩 体强度 以后 ， 巷 道周边 围岩将 首 先破坏病逐 步向围岩深部 扩展 ， 直 至在一定 深度取得 三向应 力平衡 为止 ， 使 围岩 连续性 和完整性遭 到破 坏 ， 此时 围岩 已经过度 到破 一 的围岩破 碎松动 区称之为 碎状态 ， 至此形成 围岩松动圈 。 Ｃ＋ ／ 十Ｄ 一 利用 Ｋ Ｈ型超声波探测仪测试巷道围 岩松动范围 。 在每个 测站断面各部位布置适 ＼ ＼ 十 ＿ 表面不 ¨ ＿ ＿ 同深度 的各点声 一 量测孔 ， 量测距 巷道 波传播波速 变化 ， 绘 制波速距 巷道 表面不 同
矿 压观 测 方案 。
关 键词 ： 巷道 表 面收敛 ； 深部 位 移观 测 ； 围岩松 动 圈 中图 分类 号 ： Ｔ Ｄ １ ６ 文 献标 识码 ： Ａ
１工程背景 为 了观测 巷道 支护效果 ， 评价支护 参数 的合理性 ，在某矿深部巷道一 １ ０ １ ５ 轨 道大巷 及Ｉ Ｖ １ 采 区行人 下 山设 置相 应 的矿 压观 测 测站 ， 通过 现场矿 压观 测 ， 了解 其巷 道 围岩 的变形特征 ，掌 握深部巷道 矿压显现规律 ， 通过矿压反馈 信息 ，优化 巷道的支护方 案 ， 实现巷道曲线 ， 确定 围 岩 松 动 圈 的大小 。 松 动圈测
试采 用 一 发 一 收
的单 孔 测 试 传 感 △
器。
Ｂ
松 动 圈 测 试 实 质 上 是 应 用 超 声 波 在不 同 介 质 中传 播 速度不 同 ， 图 ２巷 道表 面位 移基 点 布置 示意 图 来 预 测 围 岩 的 破
图 １矿压观测方案布置 图
２观测 内容 ２ ． １巷道表 面收敛
２ ２巷道深部位移
２ ３围岩松动 圈 ３观测方法 ３ ． １巷道表面收敛 在 巷道布置表面位移基 点 ， 观 测巷道表
面位移 收敛 情况 ， 包 括两 帮移 近量 、 顶 底移 近量 ， 采 用 十字 布点 法布置 ， 巷道 表面位 移 基点布置如图 １ 所示 ， 用 钢卷尺和测杆 测量
２ Ｑ １
： Ｑ （ ）
高 新 技 术
Ｃｈ ｉ ｎ ａ Ｎｅ ｗ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ Ｐｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｓ
深部巷道矿压 观测 方案设 计
李陈松 （ 刘 庄煤 矿 总工 办 ， 安徽 淮 南 ２ ３ ２ ０ ０ １ ） 摘 要： 制 定全 面 、 合 理的 深部巷 道矿 压观 测 方案 能 为深 部巷 道 围岩 稳 定提 供 可 靠的判 定依 据 ， 本 文探 讨 了深部 巷 道 的三 类
一
坏情况 。 这种超声波 以各种 波形在材料和结 构 内部 传播 ， 并 由接收仪器 接收 ， 通过 分析 、 研究接收和记录下来的波动信号， 来确定岩 土介 质 和结构 的力 学特 征 ，了解其 内部 缺 陷。声 波在岩体 中传播时 ， 如果 在其传 播路 径上有 裂缝 存在 ， 声波 就会在 裂缝处发 生绕 射， 使传播距离增大， 走时增加 ， 波速下降。 岩体 中的裂缝越 多 、 越密、 越长 ， 绕 射现象 就 越严重 ， 波速也就越低 。 参考文献 ［ １ ］ 何 满潮 ， 谢和平 ， 彭苏萍 ， 等． 深部 开采岩 体 力学研 究叨． 岩石 力学与工程 学报 ， ２ ０ ０ ６ ． 【 ２ 】 毒 七虎 ， 李树枕． 深部岩体 工程 围岩 分区破 裂化现 象研 究综述叨． 岩石 力学与工程 学报 ，