采煤矿压设计

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。

2、矿井工业资源/储量矿井工业资源/储量＝（122b）+（333）×k其中，k－可信度系数，根据本井田内地质构造、煤层稳定性，k取0.8。

矿井工业资源/储量＝（122b）+（333）×k＝544+1001×0.8＝1344.8万t3、矿井设计资源/储量矿井设计利用资源/储量为矿井工业资源量减去设计计算的断层煤柱、井田境界煤柱、地面建（构）筑物等永久煤柱损失量后的资源/储量。

即：矿井设计资源/储量＝矿井工业资源/储量－永久煤柱损失＝1344.8－10.85－57.17－94.66＝1182.12（万吨）永久煤柱损失的计算：a．断层煤柱损失：井田内无断层，故无断层煤柱损失。

b．防水煤柱损失：采空区防水煤柱＝采空区长×20×采高×比重c．地面永久煤柱：在井田范围内村寨，压煤为M20、M25+26、M30、M35、M40、M59、M80、M107煤层，设计留设保护煤柱，其保安煤柱留设原则：首先在地形图上均以边界外推划出20m围护带，然后按煤层倾向向下方向移动角65°、向上方向按70°移动角投影到煤层上圈定压覆面积，然后计算煤柱。

d．井田境界煤柱：以所划定的矿区开采边界的铅垂线至所采煤层的投影线内推20m计算。

煤柱的计算详见第四章第六节矿井水害防治。

防水煤柱10.85万吨，村寨煤柱57.17万吨，井田境界煤柱94.66万吨，井筒、工业场地煤柱35.68万吨，二、矿井生产能力1、确定矿井设计生产能力的主要原则（1）符合矿区总体规划以及当地国民经济发展规划。

（2）立足于已探明、控制的资源/储量及范围，并考虑长远的发展。

（3）客观地对井田地质构造、煤层赋存条件、可利用资源/储量及其分布、煤层开采技术条件（特别是瓦斯）等进行分析研究。

考虑瓦斯限产、煤层合理开采顺序，按照合理集中生产的原则，对工作面和采区生产能力和接替关系进行认真的分析。

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。

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。

高家堡煤矿采煤工作面矿压显现规律研究马骥;王胜;邓磊【摘要】高家堡煤矿101工作面不同开采阶段采用不同的开采方式,基于对该工作面液压支架工作阻力现场监测数据,结合矿山压力理论,对101工作面矿压显现规律进行了分析研究.结果表明:101工作面在综采条件下,直接顶厚度为11.5 m,初次垮落步距平均为24.7 m,基本顶厚度为9.9 m,初次来压步距为47.0 m;在综放开采条件下,直接顶厚度为17.9 m,采场在"岩—矸"结构的保护下推进,结构上方的岩层对采场矿压显现没有明显影响,不存在明显的周期来压现象.说明工作面矿压显现规律不仅与覆岩的组成和结构有关,还与采煤方法特别是实际采出的煤层厚度密切有关.%Different mining methods were used in different mining stages of 101 working face in Gaojiapu Coal Mine. Based on the field monitoring of hydraulic support resistance of this working face and combined with the theory of mine pressure, this paper analyzed the occurrence rule of strata behaviors in 101 working face.The results showed that on the condition of fully mechanized mining, the thickness of immediate roof was 11.5 m, the average initial collapse interval was 24.7 m, the basic roof thickness was 9.9 m, and the pace of first weighting interval was 47.0 m; on the condition of fully mechanized mining, the thickness of immediate roof was 17.9 m. The stope was pushed forward under the protection of the " rock-gangue" structure. The layer above the structure had no obvious influence on occurrence of mining pressure, there was no obvious period of pressure.It was indicated that the occurrence rule of strata behaviors in working face was not only related to the composition and structure of overburden, butalso closely related to the coal mining method, especially the thickness of actual coal seam.【期刊名称】《矿业安全与环保》【年(卷),期】2018(045)003【总页数】5页(P67-71)【关键词】矿压显现;顶板;运动规律;支架工作阻力;现场监测【作者】马骥;王胜;邓磊【作者单位】陕西正通煤业有限责任公司,陕西咸阳713600;陕西正通煤业有限责任公司,陕西咸阳713600;山东科技大学矿业与安全工程学院,山东青岛266590;山东科技大学矿业与安全工程学院,山东青岛266590【正文语种】中文【中图分类】TD323近年来，随着深部煤炭资源开采强度的增大和采矿煤机设备不断革新发展，厚煤层普遍采用放顶煤开采工艺，但考虑到特殊地质条件和开采安全，同一综放工作面有时局部不放顶煤，有时放顶煤。

内蒙古双欣矿业有限公司414108综采工作面矿压观测方案内蒙古双欣矿业有限公司山东科技大学矿业与安全工程学院2015年6月10日目录目录 01 矿压观测的目的和意义 (1)2 工作面概况及开采技术条件 (3)2.1 工作面概况 (3)2.2 工作面顶板控制及采煤方法 (5)3 矿压观测方案设计 (9)3.1 414108工作面矿压观测 (9)3.2 工作面底板比压测定 (11)3.3 超前支承压力分布规律观测 (16)3.4 顺槽围岩稳定性（支护体系）评估 (18)3.5 顶板离层观测 (20)3.6 工作面侧向支承压力监测 (21)4 项目研究预期目标 (23)5 研究进度及经费预算 (24)1 矿压观测的目的和意义414108工作面为双欣煤矿41采区首采工作面，开采4-1煤层，在该工作面正上方大约0-1875m范围内为实体煤，1876-3257范围上部为222201工作面采空区，且414108工作面在1876-3257范围内两顺槽为内错布置，其中辅助顺槽内错14.5m，胶带顺槽内错24.5m。

414108工作面采用综合机械化走向长壁后退式一次采全高采煤法回采工艺，全部垮落法管理顶板，工作面每天回采19个循环，每循环进尺0.8m，平均割煤高度5.5m。

工作面端头选用ZYT11000/25/50D型端头液压支架7架，ZYG11000/25/50D型过渡支架4架，中间支架选用ZY11000/28/63D型支撑掩护式支架109架，支架全部使用北京天地玛珂电液控制系统有限公司国产SAC型电液控制系统；ZY11000/28/63D型支撑掩护式支架最大控顶距6220mm，最小控顶距5420mm；工作面运输顺槽和辅助运输顺槽采用两组ZCZ15000/25/42型超前支架组，超前支架最大支护高度4.2m，总宽度3560mm；辅助运输顺槽和胶带运输顺槽均采用超前支架的方式进行支护，支护长度分别为24.5m、21.5m。

矿压预测预报制度及矿压观测方案一、矿压预测预报制度1、初采工作面根据顶板控制设计，预测工作面的初次来压及周期来压步距。

2、工作面两顺槽要根据顶板结构和岩性安装顶板离层探测仪观测顶板，专人对顶板观测仪定期观测、记录分析。

3、工作面回采期间对超前支护阻力及工作面支护阻力进行观测，以及顶板破碎、煤壁冒漏片帮情况进行观测，并作好观测记录，形成报表报生产技术部。

4、在工作面上下出口预计来压位置悬挂周期来压预报牌板。

5、经过多次来压数据分析，掌握来压规律，对预计的初次来压及周期来压步距误差进行修正。

6、工作面回采结束后根据所有矿压观测资料编写矿压总结报告，并交技术科存档。

二、矿压观测方案（一）、矿压观测内容综采工作面的矿压观测研究的内容主要有。

支架阻力观测、支架活柱缩量观测、巷道围岩变形观测、巷道围岩表面位移观测、顺槽超前支护范围内单体液压支柱阻力观测，以及支护质量动态监测。

根据观测结果对工作面顶板及顶板活动规律、来压特征，工作面支架受力特点，支架对顶板的适应性和控制效果，超前支撑压力影响范围和分布特点，顶板、煤层稳定性，工作面支护质量等进行分析，并进一步了解煤、岩体力学参数等基础数据。

（二）、观测方法1、支架阻力观测利用（圆图压力自记仪）或压力表分别在工作面均匀布置10条观测线，观测支架前、后柱工作阻力的变化。

测线布置在（133架）4X、18X、32X、46X、60X、74X、88X、102X、116X、130X支架上。

由矿压部门、生产单位连续观测支架的初撑力、工作阻力。

2、支架活柱观测用标记法在工作面上、中、下布置3条观测线，在移架后、下次移架前测量活柱下缩量。

根据循环的次数，可算出循环下缩量和下缩速度。

其测线与支架阻力测线对应布置，即分别布置在18X、60X、102X支架上。

3、统计观测沿工作面采煤机移动方向每隔5架作为一观测剖面，矿压部门每班（天）统计一次端面顶板的破碎情况及煤壁的片帮情况（包括梁端距、片帮、冒高超过0.3m以上的区域及顶板破碎情况），同时统计支架安全阀开启量（率）、顶板冒落状况和支架因顶板压力损坏的部件等。

煤矿建下压煤矸石充填开采方案设计目录1概述 (1)1.1矿井概况 (1)1.2地质、采矿条件 (2)2 充填开采技术国内外研究发展及现状 (5)2.1充填开采技术国内外发展历程 (5)2.2充填开采方法与技术的现状 (8)2.3国内同类项目成功案例 (11)2.4矸石做为主要充填材料的意义 (12)3建下压煤充填开采方案 (13)3.1**矿村庄下压煤开采的必要性 (13)3.1.1村庄下压煤情况 (13)3.1.2村庄下压煤开采技术方法 (14)3.1.3**矿村庄下压煤开采方法分析 (17)3.2工作面架后散料充填方案设计 (18)3.2.1充填材料组成成分 (18)3.2.2充填材料粒度级配 (20)3.2.3充填材料的加工与输送 (23)3.3工作面架后膏体充填方案设计 (28)3.3.1 矸石破碎加工子系统 (29)3.3.2 配比搅拌子系统 (31)3.3.3 管道泵送子系统 (33)3.3.4充填支架与充填工作面隔离 (34)3.3.5 工作面膏体充填方法 (37)3.4似膏体充填方案设计 (39)3.4.1充填系统及骨料 (39)3.4.2工作面似膏体充填工艺 (41)4 矸石力学性质及理论分析与地表沉陷模拟 (44)4.1充填矸石的力学性质 (44)4.2理论分析及模型建立 (49)4.2.1理论分析 (49)4.2.2模型建立 (60)4.3村庄建筑物采动损害分析和设防标准 (61)4.4**矿充填开采备选方案地表移动变形模拟 (63)4.4.1 赵庄2114、2116、2118工作面地表移动变形模拟 (63)4.4.2 西河村2405、2409工作面地表移动变形模拟 (67)4.4.3西河村2503、2505、2507工作面地表移动变形模拟 (71)4.4.4吝家沟2702、2704工作面地表移动变形模拟 (76)5建下压煤充填开采主要设备及工艺 (82)5.1架后散料充填主要设备及工艺 (82)5.1.1工作面三机配套选型 (82)5.1.2架后散料充填工艺 (104)5.2架后膏体充填技术主要设备及工艺 (110)5.2.1工作面三机配套、人员组织与循环作业 (110)5.2.2膏体充填工艺 (111)6 矸石散料充填经济效益分析 (115)6.1矸石散料充填系统建设费用概算 (115)6.2矸石散料充填成本概算 (118)6.2.1充填材料费用预算 (118)6.2.2充填系统固定资产折旧费用 (119)6.2.3充填电费 (119)6.2.4充填人工费 (119)6.2.5充填其它费用 (120)6.2.6 散料充填成本 (120)6.3散料充填经济效益分析 (121)7 矸石膏体充填经济效益分析 (122)7.1矸石膏体充填系统建设费用概算 (122)7.2膏体充填成本概算 (127)7.2.1充填材料费用预算 (127)7.2.2充填系统固定资产折旧费用 (128)7.2.3充填电费 (128)7.2.4充填人工费 (128)7.2.5充填其它费用 (129)7.2.6 膏体充填成本 (129)7.3膏体充填经济效益分析 (130)8 矸石似膏体充填经济效益分析 (132)9 **矿建下压煤充填开采方案确定 (133)10 技术指标与社会效益 (135)10.1主要技术指标 (135)10.2社会效益 (135)11 结语 (137)1概述1.1 矿井概况（1）井田位置**矿位于河北省**市西南部，行政区划隶属**市峰峰矿区及磁县管辖。

第六章采煤工作面矿山压力基本规律第一节矿山压力基本概念第二节采煤工作面围岩移动特征目的要求：1、理解矿山压力产生的根源及采煤工作面矿压显现的含义和其主要显现形式；2、了解采煤工作面围岩移动的过程及力学分析；3、掌握采煤工作面围岩移动矿压显现的特征及上覆岩层移动规律。

重点、难点和突破的方法：重点：1、采煤工作面各阶段围岩移动的矿压显现特征的原因分析；难点：１、采煤工作面围岩移动的力学分析；突破方法：1、联系采场实际，通过力学知识复习和运用相关模型直观分析讲解加以突破。

教学内容和步骤（附后）第一节矿山压力基本概念一、矿山压力的概念矿山压力就是由于井下采掘工作破坏了岩体中原岩应力平衡状态，引起应力重新分布，把存在于采掘空间周围岩体内和作用在支护物上的力称为矿山压力。

二、矿山压力来源1、自重应力2、构造应力：3、膨胀应力：遇水膨胀和温度变化与气体压力引起的应力（一）自重应力——上覆岩层重量引起的应力1、金尼克假说：σ1＝γH σ2＝σ3＝λσ1τmax＝式中:σ1——单元体所受的垂直应力 MPaσ2、σ3——单元体所受的侧向应力，MPaμ——单元体岩层的泊松比；γ——上覆岩层的平均重度，kN/m3；H——单元体距地面的深度，mλ——侧压系数τmax——单元体最大剪应力，kPa显然，μ值越大，则该单元体在垂直应力作用下产生的侧向应力也就越大。

2、海姆假说——随着开采深度的增加或由于岩性等方面的原因，使得μ＝0.5时，即：σ1＝σ2＝σ3＝γH形成所谓的静水压力状态，即岩体深部的原岩垂直应力与其上覆岩层重量成正比，侧向应力大致与垂直应力相等。

（二）构造应力——地壳构造运动在岩体内引起的内应力。

特点：1、构造引力以水平应力为主；水平应力以压应力为主；2、在构造应力场中，主应力的大小和方向可能有很大变化；两个方向的水平应力值（σ2、σ3）通常不相等；3、测定表明，水平应力大于垂直应力，即σHmax＞σHmin＞σv（4）构造应力在坚硬岩层中出现一般比较普遍。

陕北浅埋煤层综采工作面矿压规律构架陕北是中国重要的煤炭产煤基地之一，该地区煤炭资源丰富，但煤层覆岩条件复杂，尤其是浅埋煤层综采工作面矿压规律构架对煤矿生产安全和高效开采起着至关重要的作用。

本文将对陕北浅埋煤层综采工作面矿压规律构架的相关问题进行探讨。

一、陕北地区煤炭资源概况陕北地区煤炭资源分布广泛，主要煤种有烟煤、无烟煤等。

陕北地区煤炭矿井多呈南北走向，煤层埋深一般在200米以下，属于浅埋煤层。

煤炭矿井的综采工作面采用的是破碎法开采和综合采煤机装备综采技术，因此对煤层工作面的矿压规律构架提出了更高的要求。

1. 矿压规律陕北地区煤炭煤层多为软、半软煤层，矿层的顶板和底板较为松软，所以矿压规律较为复杂。

由于浅埋煤层易受地表活动的影响，所以矿压规律的变化更为不稳定。

2. 综采工作面在陕北地区，采用综采设备进行采煤作业的工作面较为普遍。

这种开采方式对矿压规律构架的要求更为严格，需要充分考虑地表活动和矿层构造的变化对矿压的影响，采取相应的矿压控制措施。

3. 安全生产煤矿生产过程中，矿压规律的合理构架对矿井的安全生产至关重要。

煤层工作面的矿压规律构架应能够保证煤矿生产的安全和高效，减少煤矿事故的发生概率。

1. 矿层构造矿层构造是影响矿压规律的重要因素。

地质构造对煤层的稳定性有较大影响，煤层的断裂和变形往往受地质构造的制约。

2. 煤层厚度煤层的厚度会影响矿压规律的变化。

较厚的煤层对矿压规律的影响更为明显，需要采取相应的支护措施来保障煤矿生产的安全。

3. 地表活动地表活动会直接影响浅埋煤层的矿压规律。

地表活动的频繁性和剧烈性都会对煤层的稳定性造成影响。

4. 开采方法不同的采煤方法对矿压规律的影响也有所不同。

传统的破碎法开采和现代综合采煤机装备综采技术在矿压规律构架上有不同的要求。

1. 煤层勘探对煤层的形态、结构、构造、粘结状态等进行详细的勘探，获取煤层的地质信息，为矿压规律的合理构架提供基础数据。

2. 矿压控制针对煤矿的实际情况，采取相应的矿压控制措施，如采用支护技术、减小工作面布置等来保障矿井的安全生产。

某矿综采面矿压观测方案设计1. 引言1.1 研究背景矿山综采面是矿山开采过程中一个重要的部分，对矿山的安全和生产具有至关重要的意义。

在综采面的开采过程中，压力的变化是一个非常关键的因素。

对综采面的压力进行观测和监测，能够为矿山的安全生产提供重要的支持和保障。

目前，关于综采面压力观测方案设计的研究还比较少，需要进一步深入探讨和研究。

研究背景方面，随着矿山深度的不断增加和综采面规模的扩大，综采面的压力变化也变得越来越复杂和多样化。

传统的压力观测手段已经无法满足对综采面压力的准确监测需求，因此需要设计一种更加科学和合理的观测方案。

只有通过科学的压力观测方案设计，才能及时发现综采面压力的异常变化，并采取相应的措施，确保矿山的安全生产。

对综采面压力观测方案的设计具有重要的意义和实际价值。

1.2 问题提出在某矿综采面矿压观测方案设计中，问题的提出是至关重要的。

随着矿山开采深度的增加和规模的扩大，矿压问题日益引起人们的关注。

矿山压力的变化对矿山生产安全和效率有着重要影响，因此如何准确地监测和预测矿压变化成为了亟需解决的问题。

在某矿综采面矿压观测方案设计中，问题的提出主要包括以下几个方面：矿山压力的变化对矿山工作面的稳定性和安全性产生直接影响，因此需要及时有效地监测矿压变化情况；传统的矿压监测手段存在着设备精度低、监测频次低、数据传输不及时等问题，不能满足工作面矿压实时监测的需求；如何利用先进的技术手段和方法，提高矿压观测的准确性和实用性，是当前亟需解决的问题之一。

在某矿综采面矿压观测方案设计中，必须充分考虑这些问题的存在和解决，制定出符合实际需求的科学合理的矿压观测方案，以保障矿山生产安全和高效运行。

2. 正文2.1 方案设计目的方案设计目的是为了在综采面矿压观测过程中，准确、及时地获取矿压信息，为采取合适的工程措施提供依据。

通过设计一个科学合理的压力观测方案，可以有效监测矿压变化，预防和减少事故发生，提高矿山生产安全性和效率。

收稿日期：2014－02－10作者简介：薛刚（1977—），男，内蒙古乌兰察布盟人，现任大柳塔煤矿生产办主任，从事煤矿技术管理工作。

大柳塔煤矿52303大采高综采面矿压规律研究薛刚（神华神东煤炭集团公司大柳塔煤矿，陕西神木719315）摘要：为了保证大采高工作面的安全高效生产，通过大柳塔煤矿52303大采高工作面的矿压观测，对大采高工作面矿压显现规律进行了探讨，得出了大采高工作面周期来压规律，为类似大采高综采工作面回采顶板管理提供了参考依据。

关键词：大采高工作面;矿压规律;支架;工作阻力中图分类号：TD323文献标识码：B文章编号：1671－749X （2014）02－0057－030引言随着综采工作面装备水平的提高，大采高综采工作面在厚及特厚煤层矿区逐渐得到推广使用。

神东矿区在加大工作面宽度、块段长度以及采高等方面已达到国际先进水平，尤其是在采高方面更是达到国际领先水平。

神东矿区上湾煤矿、神华宁煤集团羊场湾煤矿、晋城煤业集团寺河煤矿等矿井的综采工作面最大采高均已突破6．0m 大关。

2009年12月31日，世界首个7m 大采高综采工作面在神东补连塔煤矿22303综采面投产，2010年创下年产原煤1190万t 的好成绩。

大柳塔煤矿52303工作面是神东公司装备的第6个7m 大采高综采工作面。

通过7．0m 大采高工作面一次采全高技术，工作面采出率达到96%以上，其中，大柳塔煤矿52303大采高综采工作面回采率达到96．8%。

随着采高向6．0 7．0m 发展，采场煤壁片帮、冒顶、压架、支架失稳等事故发生率趋高，且控制困难，已成为制约该技术推广应用的瓶颈［1］。

很多学者［2-8］对大采高综采工作面的覆岩结构与矿压显现规律开展了大量研究工作。

作者通过在大柳塔煤矿52303工作面的现场实测及数据统计，分析了大采高工作面矿压显现规律。

1工作面概况及矿压观测1．1工作面概况52303工作面为大柳塔煤矿大柳塔井5－2煤三盘区第二个工作面，工作面长301．5m ，推进长度4443．3m ，煤厚6．6 7．3m ，平均6．93m ，设计采高6．6m ，采用一次采全高全部垮落法后退式综合机械化采煤方法。