采煤工作面采场压力分析
浅谈采煤工作面顶板压力处理
浅谈采煤工作面顶板压力处理摘要：所谓煤矿动压，是指在开采煤炭的过程中，岩体或煤层在高应力状态下就会积聚大量的弹性能量，这些能量会在一个合适的条件下造成煤层或岩体的突发性破坏，主要表现为巨大的气浪、声响以及震动等动力效应。
突发性作为煤矿动压最典型的特征，如果恰巧发生在煤炭开采的过程中就会导致严重的矿难，因此，煤矿动压严重的威胁着煤炭的安全开采。
采煤工作面顶板压力作为煤矿动压的具体形式，笔者在本文对采煤工作面顶板压力现象和压力处理问题做了重点分析。
关键词：采煤工作面顶板压力处理1 采煤工作面顶板压力现象采煤工作面的顶板压力在煤炭开采的过程中主要包括两种类型，即动压力现象和静压力现象。
相对于静压力现象而言，由于动压力现象的危害性更大，因此，笔者在本文重点对动压力现象进行了相关分析。
动压力现象根据产生原因、作用激励以及表现形式的不同可以分为顶板大面积来压现象、冲击矿压现象和瓦斯（煤炭）大量涌出现象三种。
其具体表现为：第一，顶板大面积来压现象。
当采空坚硬顶板下部煤层的面积过大时，在重力作用下，坚硬的顶板就会发生弯曲现象，一旦弯曲应力超过坚硬顶板的承受范围就会出现裂缝。
此时，如果没有采取有效措施对裂缝加以控制，那么裂缝就会持续扩大，当裂缝贯穿于整个煤层或岩层时，坚硬的顶板就会出现大面积垮塌现象。
由于垮塌会产生巨大的冲击力，从而造成采空区的空气急剧提升而形成暴风。
此外，释放的弹性能量也会产生巨大的岩体破坏力和声响。
第二，冲击矿压现象。
我们知道，岩体或煤层除了处于高应力状态外，内部还承受了巨大的弹性能量，但是由于岩体或媒体的内力和外力处于平衡状态，因此，岩体或煤层没有被弹性能量破坏。
如果有较大的外力侵入极限平衡状态的岩体或煤层时就会打破这种平衡状态，因此，岩体或煤层在开采的过程中可能会由于瞬间破坏而释放出巨大的弹性能量，同时以冲击波或声响的方式表现出来。
此外，大量的岩块或煤块会伴随着冲击矿压现象的发生而抛出。
第三，瓦斯（煤炭）大量涌出现象。
采煤工作面矿压观测技术现状及改进建议分析
采煤工作面矿压观测技术现状及改进建议分析1. 引言1.1 背景介绍采煤工作面是煤矿生产中最为重要的环节之一，其矿压情况直接影响着矿井的安全生产和经济效益。
随着煤炭资源的日益枯竭和采煤难度的增加，采煤工作面的矿压问题也日益凸显。
目前，我国煤矿生产中普遍存在矿压显著增强、矿压突然突变等问题，给矿井生产带来了极大的安全隐患。
在采煤工作面矿压观测技术方面，我国已经取得了一定的成就，但与国际先进水平还存在较大差距。
传统的矿压观测手段存在数据采集不全面、观测精度不高、响应速度慢等问题，无法满足复杂多变的矿压条件下的实时监测需求。
加强对采煤工作面矿压观测技术的研究和改进势在必行。
只有不断提升矿压观测技术水平，才能有效预防和控制矿压灾害的发生，保障矿井生产的安全稳定。
1.2 研究意义采煤工作面矿压观测技术的研究意义主要体现在以下几个方面：1. 提高工作面的安全生产水平。
矿压是导致煤矿事故的主要原因之一，及时准确地观测和监测矿压情况可以帮助预防和减少事故的发生，保障采煤工作面的安全生产。
2. 优化采煤工艺，提高采煤效率。
通过对煤层的矿压情况进行观测和分析，可以及时调整采煤工艺，提高采煤效率，降低生产成本，增加经济效益。
3. 为科学管理和决策提供依据。
矿压观测技术可以为煤矿管理者提供科学依据，帮助他们制定合理的生产计划和管理措施，提升矿井的整体运营水平。
4. 推动矿压观测技术的创新发展。
通过对采煤工作面矿压观测技术的研究，可以不断完善和提升监测设备和方法，推动矿压观测技术的创新发展，提高其在煤矿生产中的应用效果和效率。
1.3 研究目的研究目的旨在通过对采煤工作面矿压观测技术现状进行深入分析，找出存在的问题和不足之处，进而提出相应的改进建议。
通过加强地质勘察工作、引入先进的矿压监测技术和优化采煤工艺等改进建议，旨在提高采煤工作面矿压观测技术的准确性和可靠性，保障矿工的安全生产，提高生产效率，实现可持续发展。
通过本研究，希望能够为采煤工作面矿压观测技术的改进和优化提供理论支撑和实践指导，促进我国煤矿安全生产水平的进一步提高，推动煤炭产业的可持续发展。
采煤工作面与采区巷道矿山压力显现规律及应用
第一节采煤工作面与采区巷道矿山压力显现规律及应用一、采煤工作面采动后压力显现的状况由于岩层本身的重量以及地质构造等因素，使岩体中存在有一定的应力，称之为原岩石应力，未经采动的岩体内原应力处于平衡状态。
工作面回采时，随着采空范围的增大，上覆岩层产生变形挠曲直至破坏冒落后，岩体内的应力将重新分布，并趋于新的平衡。
（一）开采后采煤工作面上覆岩层活动特征顶板岩层的垮落，首先在于顶板岩层的破断、而后在于破断岩块的失稳。
1、老顶的初次断裂老顶岩层悬露时的情况可近似地视其为“板”。
其四周的支承条件则决定于四周采空的情况及煤柱的宽度。
老顶岩层中，最大的弯矩绝对值发生在长周边的中点，即工作面中部上方顶板岩石中。
因而，顶板岩层达到极限垮落时，首先在工作面中部上方岩层中形成平行于工作面方向的裂缝。
其断裂过程，先由长边中间沿工作面方向向两端扩展，而后由短边中间沿煤柱向两端扩展，裂缝在拐角处呈弧形，形成贯通，老顶岩层中间部分形成X型破坏，随着破坏时岩块间的失稳状态，形成了对回采工作面空间安全上的不同威胁。
2、采煤工作面回采期间岩层移动的特点随着回采工作面的推进，老顶初次断裂后，上覆岩层也将逐步活动，上覆岩层的破坏状态可分为冒落带、裂隙带及弯曲下沉带。
（二）采煤工作面矿山压力对采区巷道的影响采煤工作面开采中打破了岩石原有的平衡状态，同时也破坏了原有应力分布状态，从而使岩块冒落，或使开采空间处于高度应力状态。
1、采煤工作面周围支承压力分布采煤工作面在开采过程中，导致围岩内的应力不断地趋于新的相对平衡状态。
由于采掘空间原被采物承受的载荷转移到周围支承体上而形成的压力，称作支承压力。
回采工作面支承压力，常以其分布的范围、形式和峰值大小表示其显现特征。
前支承压力（曾称移动支承压力）——指采煤工作面煤壁前方形成的支承压力，它随着工作面的推进而不断向前移动。
前支承压力作用时间较短，且位置不断变化。
回采工作面推过一定距离后，采空区的冒落矸石有松散状态进入压实状态，此时所形成的最高应力峰值，根据上覆岩层形成的结构状态，前支承压力峰值的位置可深入煤体内2~10m，其影响范围可达到工作面前方90~100m。
综采工作面矿压分析
十一月份综采工作面矿压观测分析报告本月通过对33405综采工作面矿压观测，掌握了该工作面煤层顶板初次来压和周期来压步距、工作面支架支护强度、围岩破坏活动过程煤壁中应力变化大小和应力影响范围。
为工作面现场管理提供完善、准确的资料，以直接指导生产实践和解决施工生产问题。
一、煤质和煤层赋存情况，该工作面所采(3+4)#煤层是二叠系下统山西组主要可采煤层，根据现有巷道揭露的煤层资料分析，该面煤层结构简单，煤层属稳定煤层，煤层厚度为 3.65m。
煤层倾角3°～7°平均6°。
1、煤层顶、底板情况：（１）、顶板：顶板依次为伪顶、直接顶、基本顶。
伪顶为灰黑色碳质泥岩，泥质结构，薄层状构造，厚度平均约为0.18m；直接顶为黑色砂质泥质结构，泥质结构，薄层状构造，斜层理较发育，底部含碳质，厚度平均约为7.75m；基本顶为灰色粉砂岩、中间含中粒砂岩，为粉砂状结构，薄层状构造，厚度平均约为8.05m。
（２）、底板：直接底板为灰黑色泥岩，泥质结构，薄层状构造，厚度平均约8.5m。
3#+4#煤层顶板以泥岩为主，抗压强度平均13.8MPa；抗拉强度平均0.95MPa；单项抗剪强度平均6.79 MPa；底板也多为泥岩，抗压强度平均10.6MPa。
2、地质构造：据掘进揭露的地质资料分析，33405工作面煤层整体形态为一单斜构造，工作面沿倾向布置，从工作面巷道揭露资料看，该面地质构造相对简单，古河床冲刷带和F28正断层横穿整个工作面。
工作面里段为易冒落的顶板，顶板随回采而垮落，顶板来压比较稳定。
二、原始记录汇总：①工作面支架支护载荷的观测根据，33405工作面的顶板支护动态监测记录：每5天进行一组数据分析，数据平均值如下：1-5:16.68 Mpa、6-10:20.1Mpa、11-15:20.86 Mpa、16-20 21.94Mpa、21-25:20.34MPa、26-30:22.5 Mpa, 本月共出现4个压力峰值，分别是6日的25.1Mp、12日的20.2 MPa、22日的28MPa、28日的29.2Mpa，其它时间都相对平缓。
采煤工作面矿山压力基本规律
2、基本顶周期来压及矿压显现特征
（1）基本顶周期来压
当采煤工作面继续推进，基本顶悬臂跨度达到极限跨度时，基本顶 当采煤工作面继续推进，基本顶悬臂跨度达到极限跨度时， 在其自重及上覆岩层载荷的作用下，将沿工作面煤壁甚至煤壁之内发生 在其自重及上覆岩层载荷的作用下， 折断和跨落。随着采煤工作面的推进，基本顶这种“稳定—失稳—再稳定” 折断和跨落。随着采煤工作面的推进，基本顶这种“稳定—失稳—再稳定” 现象，将周而复始的出现，使采煤工作面矿山压力周期性明显增大。这 现象，将周而复始的出现，使采煤工作面矿山压力周期性明显增大。 种基本顶的周期性破断失稳对工作面产生的周期性的来压显现， 种基本顶的周期性破断失稳对工作面产生的周期性的来压显现，称为基 本顶的周期来压。 本顶的周期来压。
3、弯曲下沉带
裂隙带上方直至地表的岩层为弯曲下沉带， 裂隙带上方直至地表的岩层为弯曲下沉带，这部分岩层 不产生裂缝或仅产生极微小的裂缝，并在采空区上方的地表 不产生裂缝或仅产生极微小的裂缝， 形成一个比开采范围大的沉降区。 形成一个比开采范围大的沉降区。
三、采煤工作面四周支承压力显现规律
（一）采煤工作面四周支承压力显现规律
Kp=1.5时，则∑h=2hm，即冒落带高度为采高的2倍。一般 即冒落带高度为采高的2
认为开采后冒落带的高度为采高的2 认为开采后冒落带的高度为采高的2～4倍。
2、裂隙带
裂隙带位于冒落带之上，随冒落带岩石的跨落和逐渐压 裂隙带位于冒落带之上， 实，裂隙带岩层出现弯曲下沉，离层和断裂为排列整齐的岩 裂隙带岩层出现弯曲下沉， 块。裂隙带的范围，随冒落带上覆岩层的性质、开采高度变 裂隙带的范围，随冒落带上覆岩层的性质、 化而变化。 化而变化。
开切 眼 直接顶初次跨落步距
回采工作面矿压观测分析报告3月
回采工作面矿压观测分析报告3月一、引言本报告是关于3月份回采工作面矿压观测的分析报告，旨在总结和分析回采工作面矿压的变化情况，为后续的矿山管理和安全生产提供依据。
二、回采工作面矿压观测数据分析根据我们的观测数据，3月份回采工作面的矿压变化情况如下：1.压力变化趋势矿压的变化趋势呈现出明显的上升趋势。
从观测数据来看，整个3月份，回采工作面的矿压呈现持续增加的趋势，表明矿山内部的应力受到了明显的增大。
2.矿压异常情况在3月份的观测中，我们注意到了一些矿压异常情况的发生。
具体来说，工作面西侧的矿压明显高于其他部位，且压力变化幅度较大。
该异常情况可能与工作面附近岩层的变化有关，需进一步研究分析。
3.矿压与地质条件关系回采工作面的矿压与地质条件密切相关。
根据我们的观测和历史数据分析，我们发现矿压与矿体的岩性、构造、倾角等地质因素有较强的相关性。
在3月份的观测中，矿压的明显增加可能与工作面附近岩层的特点有关，需要加强对地质条件的研究和分析。
4.矿压与采矿方式关系矿压的变化还与采矿方式密切相关。
回采工作面的采矿方式不同，其矿压变化也存在差异。
根据观测数据，我们发现不同采矿方式下工作面矿压的变化幅度有所不同。
因此，在制定采矿方案时，需要考虑工作面的矿压特点，采取相应的措施降低压力。
5.安全生产建议根据以上观测数据的分析，我们提出以下安全生产建议：（1）加强矿压观测：根据观测数据的变化趋势，及时调整观测频次，加强对回采工作面矿压的监测，确保及时发现和处理异常情况。
（2）强化地质条件分析：加强对回采工作面附近地质条件的研究和分析，深入了解其与矿压变化的关系，为制定科学的采矿方案和安全措施提供科学依据。
（3）优化采矿方式：根据回采工作面矿压的变化情况，优化采矿方式，采取相应的措施降低压力，保障工作面的安全稳定运营。
（4）加强安全宣传教育：加强对回采工作面安全生产工作的宣传教育，提高矿工的安全意识和技能水平，减少事故的发生。
采煤工作面超前支承压力分析及超前支护优化
采煤工作面超前支承压力分析及超前支护优化摘要：随着煤矿开采深度的增加，煤炭资源开采作业面临的地质环境越来越复杂，尤其是破碎顶板巷道的开挖和支护。
然而，原有的巷道支护技术已经不能满足深基坑（矿井）支护的需要，威胁着开挖(施工)作业的安全。
鉴于此，探索有针对性的支撑技术具有重要意义。
主要分析了采煤工作面超前支护压力的分析和超前支护的优化。
关键词：支承压力；超前支护；工作面；单体支柱引言在煤矿深部开采中，选择合理的矿山支持方法是确保安全生产的前提，其中还应考虑到地质条件和施工因素，并应根据沉陷原则选择合理的支持方法。
1、煤矿巷道支护的重要性随着国家的持续发展，工业水平显着提高，煤炭工业作为重工业的重要组成部分的发展，对工业发展产生了重大影响，从而影响了国家整个经济的发展速度和水平。
煤矿安全是一个主要关切问题。
近年来，煤矿倒塌等危险事故司空见惯。
如果不消除对采矿环境的安全风险，如果工人的安全得不到保障，人民和财产的安全将受到严重威胁，在某些情况下，国家的经济发展将受到严重损害。
随着我国人民生活水平的提高，人们的安全意识也在提高，许多工业精英正在努力寻找措施来改善矿山的安全，而矿山的建设是直接影响到总体安全的一个重要因素。
在地质安全方面，经验丰富的设计人员制定了一系列措施，不仅通过审查地质的地理位置和地质状况，而且通过改进工作，查明和处理采矿前的潜在风险，以查明和减少安全风险。
2、采煤工作面巷道掘进变形特征及影响因素分析本文研究的工作面自施工以来，行车道发生了严重变形，为了正确理解工作面变形，在其顶板采用“十字布点”的方式对顶板和两帮的移近量进行监。
对监测数据进行分析后，可总结出工作面变形特征如下:①工作面巷道顶板出现不同程度的煤层脱落；巷道顶板所采用的支护锚杆被拉断且钢带也被拉断，其中有一部分钢丝网被完全破坏。
其中，针对顶板下沉掉包严重的位置采用木垛的方法进行强化支护，但最终效果不明显。
②整个巷道工作面的底鼓现象较为严重，底鼓量最大可达1500mm。
影响采煤工作面矿山压力因素分析
工程技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald59①作者简介：许辉（1982，4—），男，汉族，安徽淮南人，本科，采煤工技师，研究方向：采矿工程。
DOI：10.16660/ki.1674-098X.2018.14.059影响采煤工作面矿山压力因素分析①许辉(安徽省淮南矿业集团顾桥煤矿综采二队 安徽淮南 232100)摘 要：自从我国进入到社会主义改革开放的进程中来，我国的综合国力得到了明显提升，特别是在经济水平和科学技术水平的发展方面。
而且我国也已经从一个完全农业化的国家转换成为了半农业化半工业化的国家，其整体的工业水平也得到了相对来说较为明显的提升和推进。
对于煤矿工作来说，采煤工作面是煤矿的主要生产场所也是综合能力体现的重要场所，在整个资源的供给中有关键作用。
关键词：煤炭开采 开采工作面 压力因素 工程效果 岩体结构中图分类号：TD98 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2018)05(b)-0059-02随着我国进入到半工业化半农业化的进程中，我国对于工业的发展尤为重视。
对于工业的发展来说，最需要的就是要给其提供充足的煤炭资源，但是我国现阶段的煤炭资源是一种不能够再生的资源，为了能够获得尽可能多的产量，需要借助创新性的技术进行煤矿资源的开采。
常见的手法是通过分析和利用矿山压力的相关规律来实现采煤工作面的高效生产，从而促进我国的工业能够持续进步和发展。
1 矿山压力的相关概念解析1.1 矿山压力对于地下岩体来说，有很多的煤矿资源埋藏在其中，但是地质条件的复杂程度较高，使得整个煤炭开采过程变得复杂。
尤其是在地下岩体开采或者运动之前，由于自身重量引起的自重力就使得在岩体内部形成了一种特殊的应力，我们通常将这种应力称作是原岩应力[1]。
这种应力在产生和运动之前都是维持着一种平衡的状态，整体上是处于静止。
一旦岩体开始运动或者被开采就会破坏掉这种相对来说平衡、静止的状态，使得地下岩体内部的应力发生改变，作用点不同，具体的大小也不同，从而使得整个受力作用变得更加复杂。
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采煤工作面压力分析
根据深入井下一线并且与采煤工人的交流之后分析总结采场压力显现规律如下：
影响采场压力的主要因素为：直接顶的垮落和基本顶的失稳。
下面就工作面推进与顶板活动规律做配套说明。
综采工作面安装完毕后开始推进，在上覆直接顶岩层未垮落之前工作面压力不明显。
当工作面推进十几（分地质情况而定）米左右之后直接顶发生离层工作面开始有压力显现并逐渐随着工作面的推进而上升，直至直接顶垮落以后压力有所减小，但支架承受着直接顶的全部重量。
此时工作面直接顶上方的基本顶还是完好的，当工作面继续向前推进老顶的悬露面积逐渐增大当推进到六十米（分地质情况而定）左右时老顶开始破断形成裂隙，并随着时间和工作面的推移而下沉。
此时工作面的压力也开始急剧升高会超过支架的额定载荷量使部分支架活柱下缩。
直至随着工作面的推进基本顶垮落后在采空区受到直接顶垮落
填充后由以前的双支撑梁变成砌体梁的力学模型，而且此时工作面会伴随有较强气流涌出，之后采场的压力有所缓解。
此为老顶的初次来压。
再以后的工作面推进过程当中直接顶会随着支架的前移而垮落，而基本顶则会随着工作面的推进以砌体梁的平衡状态维持一段距离，直至基本顶悬露达到其垮落步距而失稳运动。
这就会给采场工作面带来压力的升高。
这种状态会随着工作面的推移周期性的产生，我们称之为周期来压。