分析工作面礦壓觀測方案設計范文

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摘要:本文從工作面頂板管理的發展現狀出發，通過現場實測法對工作面進行礦壓監測，掌握開采過程中工作面支架載荷、工作面頂底板移近量及工作面頂板周期來壓步距。為同等條件下的回采工作面加強頂板控制和安全生產管理提供科學依據，為以后的現場管理提供準確的資料，使煤礦真正從根源上解決生產中的一些實際問題，實現安全高效生產。

關鍵詞:周期來壓;頂板管理;礦壓觀測

工作面礦壓觀測是直接對回采工作面在正常回采推進時礦壓顯現進行觀測和記錄，同時利用各種儀器儀表觀測工作面圍巖變形、位移、頂底板破壞等。然后通過對觀測的數據進行分析研究，得出對采場礦壓顯現規律以及采場周圍支承壓力的分布變化狀況，為煤礦進行支護設計、支柱選型提供參數，為回采工作面加強頂板控制和安全生產管理提供可靠的依據。

1工作面礦壓觀測研究的目的

工作面現場礦壓觀測的主要目的是為了掌握工作面上履巖層運動規律，圍巖與支架(支柱)的相互作用關系，來預測預報頂板來壓及確定采動影響范圍及支承壓力分布規律，為工作面支架(支柱)選擇和合理支護參數的確定提供可靠的依據。礦壓觀測手段應包括除了人的經驗觀測外，主要利用先進的觀測儀器、儀表進行現場觀測。通過觀測記錄礦壓顯現，了解礦山壓力現象的規律。測試礦壓的儀器主要包括監測位移、變形和監測壓力等設備。觀測參數是在采場正常推進情況下獲得的，可作為分析研究礦壓的基礎。

2監測方法及測試儀器

現場監測是通過測試儀器儀表對回采工作面進行三量觀測;同時對采面支柱的使用和運行情況進行現場記錄。通過一定時間的現場跟班監測從而掌握回采工作面的支護效果、礦壓顯現變化規律、支柱載荷及頂板來壓規律。主要測試儀器:測桿、測尺、數字壓力計、頂板動態儀。

3監測內容及指標

單體支柱工作面日常監測的內容有:支護參數、頂板狀態參數和頂板動態變化規律。(1)支護參數。屬于工作空間基本支護的參數有:支柱初撐力、支柱末阻力(一般用末排支柱工作阻力代替)、支柱下縮量、支柱鉆底量等。支柱初撐力是單體液壓支柱工作面支護質量監測的最主要指標，一般情況下不應小于支柱額定初撐力的70%～80%。支柱下縮量與支柱末阻力的比值稱為支柱剛度，它是監測支柱本身質量的一個指標，也能作為判斷支柱是否失效的指標。如果支柱降阻而支柱又下縮，說明該支柱失效。支柱鉆底量是反映支護系統剛度的指標。一般情況下，如果支柱鉆底量超過100mm，就要采取穿鞋等措施。支柱初撐力可以用支柱載荷測力計在液壓支柱的三通閥處直接測得，再根據相關轉換公式得所測初撐力;支柱下縮量和支柱鉆底量可用測尺"標點法"觀測。(2)頂板狀態參數。頂板狀態參數包括頂底板移近量，頂底移近速度，以及端面冒高等。為保持頂板處于良好狀態，頂底板移近量在采場控頂距范圍內每米采高不宜超過100mm，一般情況下不應出現頂板臺階下沉，端面冒高應不超過200mm。如果頂板狀態參數超過上述數據，應提高支柱的初撐力或增大支柱密度。(3)頂板動態規律。頂板動態主要指老頂來壓和頂板的斷裂情況，其主要指標為頂板下沉量，可以用測桿觀測。老頂在初次來壓和周期來壓時，對工作面有明顯影響，如直接頂板急劇下沉，支架載荷急劇增高，液壓支架(柱)安全閥頻繁卸載，以至于支架折損，工作面冒頂或頂板沿煤壁切落。因此，對于工作面的支護，老頂來壓是應特別注意的問題。老頂的初次來壓是指工作面直接頂垮落后，老頂的第一次斷裂并發生回轉，從而導致工作面頂板急劇下沉，工作面頂板普遍出現來壓現象。

4測區布置、測點及儀器設置安裝

根據實際需要，在回采工作面布置工作面支柱載荷測區:在工作面兩端頭處和采面中部共設3個測區，中部測站受兩端煤柱及開采情況影響較小，其礦壓顯現具有代表性，故為重點測區。上下兩測區距區段平巷護巷煤柱的距離在10m左右。5結語礦壓觀測在煤礦生產中具有十分重要的作用，對采面進行礦壓觀測，根據頂板巖層性質、頂板壓力、頂底板移近量、下沉速度及周期來壓等數據，為同等條件下的回采工作面加強頂板控制和安全生產管理提供科學依據，進而推進生產管理技術和安全管理的全面改進，實現煤礦的安全高效生產。

作者：陳景江；舒彬 單位：重慶迪苒礦山工程設計有限公司