白庙煤矿普采工作面矿压显现规律研究

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。

大采高综采面矿压显现及煤壁片帮规律研究【摘要】本文针对大采高综采面矿压显现及煤壁片帮规律展开研究。

在首先介绍了研究的目的，即探讨大采高煤矿压力显现及煤壁片帮规律，以提高采煤效率和安全性。

其次阐述了研究的意义，即为煤矿生产提供科学依据和技术支撑。

在分析了大采高综采面矿压显现的特点和煤壁片帮现象，揭示了其规律性，并探讨了预防控制措施。

结论部分对研究结果进行了总结，强调了煤矿安全生产的重要性，并展望了未来的研究方向。

通过本文的研究，有望为煤矿生产提供有效的技术支持和安全保障。

【关键词】大采高、综采面矿、压力显现、煤壁片帮、规律研究、预防控制措施、研究目的、研究意义、未来研究方向、总结。

1. 引言1.1 研究目的研究目的是为了深入探讨大采高综采面矿压显现及煤壁片帮规律，通过分析矿压显现的特点和煤壁片帮现象，揭示其规律性和影响因素。

通过研究煤壁片帮规律，探讨其与矿压显现的内在联系，为进一步预防和控制矿压灾害提供科学依据。

通过总结研究结果，对当前矿压管理和安全生产提出建议，为提高采矿效率和保障矿工安全提供参考。

通过探讨未来研究方向，指导后续工作的开展，推动矿山安全生产和可持续发展。

1.2 研究意义大采高综采面矿压显现及煤壁片帮规律研究的研究意义在于深入探讨大采高综采面矿压力显现特点以及煤壁片帮现象，为了更好地理解煤矿开采过程中可能遇到的问题和挑战。

这样的研究将有助于我们预测和防范矿井压力的显现，提高矿山安全生产水平。

通过对煤壁片帮规律进行研究，我们能够找到更有效的预防和控制措施，减少煤炭开采过程中可能发生的灾害，保护矿工的生命财产安全。

这项研究的意义在于为煤炭行业的生产经营提供科学依据和技术支持，推动煤炭开采的可持续发展，促进煤炭资源的合理利用和保护。

2. 正文2.1 大采高综采面矿压显现特点1. 高地应力：随着采煤深度的增加，地应力也会随之增加，导致矿压显现的风险增加。

特别是在大采高综采面矿区域，地层岩性复杂，地质构造不稳定，地应力分布不均匀，使得矿压显现更加严重。

例析浅埋深大采高工作面矿压显现的规律随着社会的不断进步，经济的发展速度不断加快，经济发展中对于能源和资源的需求也在与日俱增。

在我国的西部地区，蕴藏着丰富的浅埋煤层，赋存条件好，煤层厚度大，从开采效率和开采质量考虑，多采用大采高一次采全高的方法。

受浅埋煤层特殊顶板结构的影响，大采高工作面的矿压显现以及控制等都有着显著的特点，需要引起煤矿工作人员的重视。

1关于矿压矿压，是指在矿体开采过程中，引发的围岩移运动对于支架围岩所产生的作用力。

矿体开采后，会在地层中形成地下空间，破坏岩体的原始应力，导致岩体应力的重新分布，这个过程会一直持续到岩体内部形成新的应力平衡。

在应力重新分布的过程中，会对围岩产生影响，导致围岩变形、移动和破坏，从而对工作面、巷道等产生相应的压力。

矿压的存在和显现，会造成煤岩体的移动和破坏，造成设备、井巷的破坏，甚至造成人员的伤亡，严重影响煤矿开采工作的安全稳定进行。

因此，在煤矿开采过程中，需要对矿压的显现规律观测和分析，切实做好控制工作。

2浅埋深大采高工作面矿压显现规律的观测和分析现以陕西神府煤田中的三道沟煤矿85203工作面为例，对浅埋深大采高工作面的矿压显现规律进行分析和研究。

2.1工作面概况85203工作面位于府谷县三道沟井田，工作面位于三道沟煤矿5-2煤辅运大巷北侧，工作面煤层厚度煤层厚度6.05～6.65m，平均6.19m，地面标高1200.2～1335.7m，工作面标高1084.4～1129.5，覆盖层厚度69～188m，属于浅埋深厚煤层，工作面内煤层地质构造简单，层内发育缓的波状起伏。

工作面长度295m，采用倾斜长壁、后退式综合机械化采煤方法，全部垮落法管理顶板。

2.2矿压观测目标为摸清85203工作面矿压规律及所选液压支架的适应性，需分析工作面顶板的活动规律及矿压显现特征，评价支架对工作面顶板运动的适应性，为工作面顶板管理、支护强度的确定提供科学依据。

其目标有两个：其一，在85203工作面特定的生产技术和地质条件下，掌握工作面上覆岩层运动规律，分析支护参数和顶板管理措施的合理性。

某综采工作面矿压显现规律研究摘要：利用矿压监测在线监测系统，结合综采工作面煤层赋存条件，分析综采工作面初次来压步距、周期来压步距、支架初撑力、支架循环末阻力、支架循环末阻力频率分布并得出工作面矿压显现规律，为该煤矿类似地质条件下的工作面矿压显现和工作面支护提供宝贵的经验。

关键词：矿压；规律一、工作面概况某矿综采工作面，煤层厚度1.60～3.50m，平均2.92m，煤层倾角1～8°，平均5°。

工作面埋深461m，走向长度为2359.5m，倾斜长度为186.7m。

工作面整体为一宽缓的单斜构造，布置ZY4000-17.5/38型掩护式液压支架。

液压系统选用两台BRW400/31.5型乳化液泵和一个RX400/25型乳化液箱供液。

二、KJ327型矿山压力监测系统概况KJ327矿压监测系统可以方便的实时监测支架动态受力状况，可以以曲线和数据两种方式显示受力状况，查看每班的升降架次数进而推断移架次数，可以判断支架的初撑力及末阻力是否符合安全规程，通过y(t)曲线可以查看液压支架的安全阀设定是否合适，判断支架内部是否漏液串液，支架是否起到良好的支护作用，通过长期观测为判断同一地质条件下的周期来压规律提供依据。

三、矿压监测方法工作面安装机械压力表和KJ327型矿山压力监测系统监测矿山压力。

矿山压力监测系统在工作面使用9台监测分站（根据液压支架数量，9个监测分站均匀分布，每台监测分站用1台隔爆兼本安直流电源，监测相邻的三台液压支架），实时在线监测27组液压支架（54个支柱）的压力值变化，监测数据被实时传送到地面控制中心，在PC 机上形成实时曲线和数据文件。

按照液压支架从机头至机尾的顺序升序编号，分别在8#、22#、36#、50#、64#、78#、92#、106#、120#架处安装监控分站，对液压支架压力状况进行实时监测。

四、工作面初次来压分析以加权阻力对来压步距进行分析，时间加权工作阻力(Pt)是指一个采煤循环内以时间为加权计算的平均工作阻力。

收稿日期：2012－02－14作者简介：张忠文（1981—），男，湖北武汉人，工程师，2000年毕业于河南理工大学，现从事矿井设计及研究工作。

白庙煤矿普采工作面矿压显现规律研究张忠文，杜高峰，王颂华（中煤科工集团武汉设计研究院，湖北武汉430010）摘要：对普采工作面悬移支架工作阻力进行观测，研究了支架工作阻力、工作面顶板移近量、顶板的来压强度以及巷道变形破坏等参数，以工作面悬移支架工作阻力以及顶底板下沉量等实测数据和现场观测情况为依据，总结了白庙煤矿普采工作面的矿压显现规律，对于普采工作面安全高效回采具有重要的意义。

关键词：矿压显现规律；周期来压；支承压力中图分类号：TD323文献标志码：B文章编号：1003－0506（2012）06－0022－021工作面概况白庙煤矿井田东西走向长1.21km ，南北倾向宽1.01km ，矿区面积1.2221km 2。

采用走向长壁式采煤法，炮采放顶煤，11404工作面采用型号为ZH3600/17/25的悬移支架，全部垮落法控制顶板［1］。

11404工作面开采二1煤层，厚6m ，属较稳定厚煤层，结构简单，含夹矸1层，夹矸为含星点状、结核状黄铁矿粉砂质黏土岩，厚0.02 0.30m 。

煤层倾角较小，为5ʎ 8ʎ，走向长210 215m ，倾斜长97 102m ，面积21143.8m 2。

煤层伪顶为薄层状黑灰色泥岩或炭质泥岩，厚0.1 0.2m ；直接顶为黑灰色泥质岩，层内含有植物化石，厚0.6 3.0m ；基本顶为灰白色细砂岩，富水性弱，裂隙不甚发育，厚20m 左右。

伪底为薄层状黑灰色泥岩，厚0.2 0.5m ；直接底为黑灰色泥岩，层内含有植物化石，厚0.6 1.5m ；基本底为灰白色细砂岩，富水性弱，裂隙不甚发育，厚22m 左右。

2观测目的和方法工作面悬移支架工作阻力观测是采煤工作面矿压观测的重要部分，观测结果是确定顶板来压特征和来压强度的重要依据，目的在于掌握所观测工作面的围岩运动规律，为顶板分类、支架选型、确定顶板控制措施提供可靠依据［2-4］。