单体支柱工作面矿压观测浅析

单体支柱工作面矿压观测浅析【摘要】支柱工作阻力是反映工作面支护性能和支护效果的重要指标，工作阻力分析主要讨论支护阻力的大小及分布规律，以及影响支柱阻力的主要因素等。

对于工作面安全高效的生产具有积极的意义。

【关键词】工作面支柱比压1 工作面概况矿井11041工作面位于11采区北翼，南起轨道上山煤柱，北至切眼，上部为11021工作面，未回采，下部为11061工作面，已回采。

其地表位于南龙山村西南，地面无建筑物。

工作面走向长350m，平均斜长125m，平均厚度5.2m，容重1.6t/m3，其地质储量为36.4万吨。

11041工作面开采为二迭系山西组二1煤层，煤层厚度较为稳定，一般在5.2m左右。

在煤层下部有两层夹矸，厚0.2～0.4m。

此处二1煤无伪顶，直接顶为泥岩，厚约0.8～3.2m，老顶为中粒砂岩，厚约29m左右。

直接底为泥岩，厚度约4.5m左右，老底为细粒砂岩，厚度约8m左右。

11041工作面属煤与瓦斯突出区，产状变化较大，断裂构造发育，充水条件简单，无老空水及顶板裂隙水出现。

11041工作面采场支护采用dz-22型单体液压支柱，л型钢梁，对棚支护，主梁下3根单体液压支柱，副梁下2根；有时用直径为300mm的圆形木鞋，以防支柱钻底。

配川杆荆笆护顶。

间距0.6m，排距为1.0m，最大控顶距3.8m，最小控顶距为2.6m。

2 问题提出单体液压支架与围岩是相互作用，相互影响的，良好的支架与围岩关系是确保工作面安全高效生产的基础。

因此实施矿压观测是进行采场和巷道稳定性控制的有效手段。

支柱工作阻力是反映工作面支护性能和支护效果的重要指标，工作阻力分析主要讨论支护阻力的大小及分布规律，以及影响支柱阻力的主要因素等。

对于工作面安全高效的生产具有积极的意义。

3 矿压观测3.1 观测设备及方法（1）测量支柱工作阻力采用山东科技大学生产的sy-40b型单体液压支柱工作阻力检验仪，该设备兼有补液补强的功能，在支柱工作阻力不降低的情况下，直接读取工作阻力数据，安全、准确、使用方便；（2）测量顶、底板移近量及移近速度采用测杆、钢卷尺等必要的测量工具；（3）测量活柱下缩量采用常用的直接标号法进行。

解析综采工作面矿压观测手段及方法摘要：综采工作面的工作对象是直接顶。

但是直接顶很容易受到老顶平衡特征的影响。

进行综采工作面的矿压监测就是掌握各煤层回采工作面老顶的详细状况。

本文就此展开了讨论，以某煤矿综采工作面的矿压观测手段为例，进行了观测方法的总结。

关键词：综采工作面；矿压观测；手段；方法从某种意义上来讲，对于老顶活动规律的控制就是工作面控制的实际内容。

理论上矿山压力的检测方法非常多，但是煤矿企业还应根据实际的工程条件选择合适的检测方法，以获得较为真实的观测数据，从而能够以此为基础制定出合理的施工方案。

一、地质概况该煤矿开采走向程度约为750米，煤块质硬。

东部与夹片断层80m防水保护煤柱线相接，工作面上部覆盖的13-1煤层目前尚未利用。

煤层结构为夹矸结构，上层煤厚约1.5米左右，下层煤厚约为0.8米左右。

工作面的上巷采用的锚网、锚索联合支护结构，下巷为锚网、锚索联合支护的巷道断面。

工作面采用了掩护支架，并采用全部垮落方式控制顶板。

回采时采用了分段追机移架，全封闭及时支护顶板。

为了便于观测，煤矿企业成立专门的观测小组，由生产科全面负责各采煤工作面矿压监测各项具体工作的实施及监督、检查和考核。

各成员明确责任，加强督查，协助生产科搞好回采工作面单体液压支柱压力测定工作，确保全矿矿压监测工作积极有效开展。

各采煤队组成立以队长或书记为组长的矿压监测小组，明确现场跟班副队长为测压工，负责工作面和上下引超前联锁支护单体液压支柱压力的测定，确保测压工作有条不紊地进行。

另外，还制定了完善的观测管理制度，确保观测人员能够规范开展观测工作，从而确保观测数据的精确性。

对于该支护段的观测主要采用了顶板离层仪观测法和布置测点观测顶底板移近量法。

通过这两种方式的观测能够详细掌握顺槽超前影响范围和程度，以便于科学设计顺槽支护方案，保证开采工作质量。

其主要观测的指标有顺槽巷道顶底板移近量、顶板离层量、工作面及顺槽巷道顶板宏观状况。

11011工作面现采段矿压观测与分析编制单位：生产技术部编制人：编制日期：2013年8月11011工作面现采段矿压观测与分析11011工作面截止到2013年8月24日从切眼至150m限采段已回采完毕，期间经历了顶煤初次垮落、老顶初次来压和十余次周期来压，为总结在此段范围内矿压显现特征，特作此阶段矿压观测与分析。

一、观测目的、内容及方法（一）观测目的1、掌握采煤工作面上覆岩层运动规律，围岩和支架的相互作用关系，并进行顶板来压的预测预报。

2、对采煤工作面所使用的支护设备可靠性和适应性进行评定，以便改进和更新。

3、确定采动影响范围及支撑压力分布变化规律。

（二）观测内容支架载荷、顶底板移近量、来压步距及强度、顶板破碎度及煤壁前方压力峰值点位置和来压时瓦斯涌出规律。

（三）观测方法利用DZ-CL-1型单体支柱测压仪，矿压利用现场观测记录的方法进行观测，并能实时反映工作面支架的载荷。

二、工作面现采段与以往工作面相比所具有的特性（一）由于本采区地质变化，工作面长度不大，工作面长53m，比以往工作面短50m，工作面上覆岩层垮落比以往工作面小，影响范围不大。

（二）在150m现采段内，工作面限采2.0m，不准放顶，因此给此段内工作面的矿压显现带来了特殊性。

三、观测结果分析（一）顶煤初次垮落1、顶煤初次垮落步距工作面于2013年5月13日顶煤垮落，垮落高度和范围达到了直接顶初次垮落的标志，即判断为顶煤初次垮落，步距为1 m。

直接顶（顶煤）初次垮落步距的大小由岩层（煤层）的强度、厚度和节理裂隙的发育程度所决定，因顶煤上方直接顶多为厚度较薄的随采随落的砂质泥岩，所以工作面不同顶煤的厚度和节理裂隙的发育程度不同决定了顶煤初次垮落步距的不同。

2、直接顶类别及对生产的影响因工作面顶煤初次垮落步距为1m，按照直接顶分类指标，属3类稳定顶板。

此类顶板易造成工作面支架拉移后顶煤不易垮落，并且放煤效果差，如果工作面持续不放顶煤，则极易形成悬臂梁。

2024年煤矿矿压观测制度近年来，在矿压观测方面，已初步掌握采区内各工作面顶板活动特点，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、观测范围采煤面及巷道定点观测。

二、观测内容掘进头观测内容：顶板离层观测2、采煤工作面观测内容：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；工作面及两道超前支护质量等。

观测方法1、顶板离层仪____天记录一次显现数值。

2、工作面支架初撑力、工作阻力每班检测____次。

3、工作面顶板及两道超前支护质量、煤壁片帮、单体状况每班进行正常的观测。

四、预报内容1、采煤工作面支护质量不符合下列要求的：单体液压支柱工作面支柱初掌力不小于90KN/棵，合格率达____％以上，综采工作面支架初撑力液压不小于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、掘进工作面支护质量不符合下列要求的：锚杆支护巷道顶部锚杆锚固力不低于____吨、帮部锚杆锚固力不低于____吨，预紧力矩帮顶均不小于100N.m，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、巷道变形量等其它出现异常现象时。

五、观测制度1、严格执行班中检测、记录制度，严禁空岗、漏检。

2、原始数据记录要准确，不得随意乱改，严禁做假表。

3、监测过程中发现异常，应及时向矿调度室汇报。

六、资料整理1、技术科对每天的资料必须及时进行整理，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测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》2024年煤矿矿压观测制度（二）一、引言煤矿矿压是指煤矿开采过程中，由于煤层开采导致的矿山压力的增加。

单体液压支柱初撑力观测研究及提高方法浅析摘要：文章结合丰海煤矿实际条件，通过对C9煤层单体工作面的矿压观测，分析研究支柱初撑力来压的频率分布，拟提出简单、可行的能够提高单体液压支柱初撑力的方法。

从而使工作面单体液压支柱初撑力损失减少到最低程度，把初撑力提高到最佳水平。

关键词：矿压观测；初撑力；频率分布；提高方法近几年，煤业公司对单体液压支柱的大力推广和使用，极大地改善了井下顶板管理条件。

然而在单体液压支柱使用过程中，普遍存在支柱初撑力（指支柱通过泵压而给予顶板的主动支撑力）较低的问题。

究其原因主要是井下复杂多变的地质环境以及采煤工人操作技能和现场管理不到位造成。

对此，通过对我矿307采区、402采区和403采区C9煤层单体工作面进行矿压观测，在分析单体液压支柱初撑力频率分布的基础上，提出简单、可行的提高初撑力的方法。

1工作面概况及回采工艺C9煤层以单斜构造为主，煤层倾角21 ̊~40 ̊，平均为30 ̊，煤层0.8~1.8 m，平均厚度为1.3 m。

顶板为细粉砂岩，厚度约2 m，节理裂隙发育情况一般，顶板较完整，含较多黄铁矿化虫迹化石和沿层面见较多黑云母片，向上为粗粉砂岩或细砂岩，厚度约4 m。

底板为粗粉砂岩或细砂岩，岩性坚硬，厚度约2.0 m，含较多植物碎屑化石，底板较完整。

工作面采用MSZ—1.2电煤钻打眼，使用2#岩石销铵炸药和秒延期雷管爆破落煤，人工攉煤，溜槽溜煤，MGH—1 T固定矿车装煤，电瓶车拉煤；采用DW-250/80等系列单体液压支柱结合DJC-1000绞接顶梁支护顶板，排、柱距为1 m×1 m，采用人工回柱，一排密集切顶，“见五留四回一”全部垮落法处理采空区；工作面两天3个循环，两小班1个循环，循环进度为1 m，执行“边采边准”作业方式。

2支护参数初撑力计算①采用支柱初撑力平衡直接顶岩重计算，如图1所示。

式中：q直为单位面积直接顶岩重，t/m2；γ直为直接顶质量密度，细粉砂岩取2.4；h直为直接顶厚度，m；工作面支柱排L排、柱距L柱为1 m，密柱间距为0.5 m，最小控顶距L控为4 m，控顶距内支柱数量n为5根，侧为支柱密度e为：e=1/（n/L控）=1÷（5÷4）=0.8根/m2g取10，初撑力po为：po=（q直·g/n）=4.8×10÷0.8=60 kN/根。

煤矿,综采工作面矿压观测及顶板预报分析报告|综采工作面顶板管理130408综采工作面矿压观测及顶板预报分析报告一、矿压观测的目的和任务1、把握回采工作面上覆岩层运动横向和纵向的进展规律及移动概况与支架的互相关系，更好地进行老顶来压的预报，提出合理的顶板管理措施，如支护方式，支护强度，特种支护，回采工艺等等，为工作面的高产、高效安全生产制造良好的技术条件。

2、对采煤工作面支护质量进行监测，任务包括：监测日常生产过程中支架的支护质量、围岩移动概况，担心全隐患因素等，以到达安全生产可靠的目的，在保证顶板安全的前提下充分发挥综采液压支架的优势。

3、把握巷道支架与围岩的互相关系，其任务包括提出合理的围岩松动范围，确定合理的巷道支护型式、支护参数。

4、讨论把握采动影响和支撑压力的分布规律，其任务包括确定回采巷道的支护参数，确定煤壁前方巷道合理的维护范围，确定工作面的端头支护的技术措施等，以保证安全生产，提高资源的回收率，提高技术经济效果等。

二、工作面地质及开采条件1、工作面概况作面名称130408 盘区名称13盘区地面标高/m 961-1053 井下标高775-800 地面的相对位置工作面位于贺家社村XX面，地表黄土丘陵区，有废旧的永胜洗煤厂、利峰尾煤浮选厂及乡村公路。

回采对地面设施的影响由于地表为黄土丘陵，有废旧的永胜洗煤厂、利峰尾煤浮选厂、乡村公路及河流，会受采动影响。

井下位置及四邻关系130408工作面位于4407采空区，北面为本矿实体煤，西面为130409轨道巷，南面为采区回风、轨道、皮带大巷。

井上下关系见表1 煤层状况表〔表2〕煤层厚度〔m〕平均厚度〔均2.6m〕煤层结构简洁煤层倾角/°2-6 开采煤层4408皮带巷及轨道巷掘进状况发觉有断层现象，所以推断该工作面为不稳定煤层。

工作面煤层顶底板状况表〔表3〕底板名称岩石名称厚度/m 岩性特征顶板基本顶无直接顶泥岩19.2 灰黑色，薄层状，间夹薄层细粒砂岩伪顶无底板板直接底泥岩5.3 灰黑色，泥质结构，薄层状构造，含植物化石说明依据地质中心钻探300/14/28型掩护式液压支架。

工作面矿压观测及分析发布时间：2021-03-02T05:35:01.832Z 来源：《中国科技人才》2021年第3期作者：祁伟[导读] 合理选择支护形式及支架类型、加强顶板管理、保障安全生产的重要环节。

皖北煤电集团朱集西煤矿安徽淮南 232098摘要：工作面矿压的观测与分析是煤矿生产安全管理必不可少的工作，多年来一直为广大煤矿管技人员重视，工作面压力显现及控制方法研究是煤矿设计、合理选择支护形式及支架类型、加强顶板管理、保障安全生产的重要环节。

关键词：工作面；矿压观测；矿压分析为研究工作面矿压显现特征，能有效地指导工作面安全回采，为掌握我矿压力及显现规律，改善合理支护方式，确定合理支护参数，优化巷道支护设计提供科学依据，提高巷道支护效果。

同时为防止顶板事故的发生，保障我矿安全生产，特提交此次工作面矿压观测及分析报告。

1.概述矿井首采11501工作面倾斜长壁为1800m，其中可采长度1480m，面长220m，工作面煤层平均厚度1.6米，平均倾角5°，工作面可采储量为74.5万吨；工作面采用单一倾向长壁后退式综合机械化采煤方法，一次采全高，全部垮落法管理顶板。

工作面主要设备有ZZ10000/14/28型中间支架125架，ZTZ14500/21/40型端头支架2架，ZQL2×4000/23/50型超前支架8架，ZQL2×6000/23/45型超前支架4架，MG400/890-WD1型采煤机1台，SGZ800/800型运输机1台，SZZ800/400型转载机1台，PML2000型破碎机1台，BRW400/37.5乳化泵3台（2用1备），BPW315/10型喷雾泵2台，DSJ-150/2×75/60型胶带机2台，DTL120/2×110型胶带机1台，工作面采用远距离集中供电、供液。

11501工作面生产原煤经11501运输顺槽、西翼11煤胶带运输大巷、中央胶带运输机巷到主井井底煤仓，经主井提升至地面，通过栈桥运输至选煤厂进行洗选处理。

东林煤矿2604三段单体液压支柱工作面矿压规律的观测与分析[摘要]本文通过对东林煤矿2604三段单体液压支柱工作面进行矿压观测及分析，揭示了同等地质条件和支护工艺下工作面矿压显现规律。

[关键词]单体液压支柱；支承压力；矿压分布规律中图分类号：td 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2013）20-011-021概况2604三段工作面位于东林煤矿南翼二水平四采区，风巷标高为±0m，机巷标高为-50m。

其工作面走向500，倾斜长110m～130m。

煤层倾角22°，平均煤厚0.90m，工作面回采过程中长有断层、裂隙、破碎带出现，该工作面直接顶为钙质页岩，老顶岩层为灰岩、钙质页岩，底板岩层为铝土页岩。

该工作面采用走向长壁采煤法，放炮落煤。

以往开采类似工作面，一般选用hija-1700型急增阻金属摩擦支柱按走棚子配以木制顶梁支护方式，支护密度为2.64根/m2。

为了推行支护改革，该工作面选用外注式单体液压支柱配套使用hdja-800型金属绞接顶梁，按齐梁正悬臂式支护，支护密度1.56根/m2。

为了研究单体液压支柱支护倾斜工作面矿压显现规律，分别在工作面机巷、风巷、工作面中部与下部布置测区，安设动态仪、压力基点，经过了近8个月的观测，共收集各类数据1万余组，并据此作出如下分析。

2工作面矿压显现规律2604三段工作面成功的推广使用了单体液压支柱，单体液压支柱的使用提高了工作面支护刚度与支护强度，起到更好的控制顶板目的，本文主要就工作面矿压规律、顶板岩层活动规律、动态表现进行分析研究。

2.1来压规律特征在煤体、支柱、老塘煤、顶底板这个支承系统中，由于单体液压支柱提高了支护强度，直接顶为i类不稳定顶板很易随回柱冒落，冒落矸石很快充实采空区，限制直接顶进一步冒落，同时冒落矸石起着支承老顶岩梁压力，工作面底板强度较大没有碎矸与浮煤，单体支柱钻底量少。

这样在支承系统刚度提高的情况下，限制老顶离层和岩梁断裂，造成老顶来压显现很明显。

147802综采工作面矿压观测分析报告山西鹊山精煤有限责任公司公司二0一三年147802工作面综采工作面矿压观测分析报告通过147802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、观测目的采煤工作面矿山压力观测就是定量研究开采工程中矿压显现规律。

为现场管理提供完善准确的资料，指导工程实践，解决施工生产问题，本次观测有以下三个方面的目的：①掌握采煤工作面上覆岩层运动规律；回采空间围岩与支架相互作用关系；采动引起的支承压力分布；寻求搞好工作面顶板管理的有效措施。

②对正在使用的支架适应性进行考察。

即从顶板控制出发，对在既定条件下使用支架的架型、参数、特性和支护效果提出评定性意见。

③根据围岩条件及支撑压力分布来确定工作面巷道断面形状、规格及支架参数，煤壁前方巷道超前维护距离。

二、工作面概况1、工作面位置及井上下关系水平名称1110 采区名称14#层北七盘区地面标高1289---12531271井下标高1116---11041100工作面位置及井上下关系表 2、煤层情况煤层情况表 3、煤层顶底板煤层顶底板情况表4、地质构造工作面地质情况较为简单，整体为向斜构造。

工作面有3个落差小于2米正断层、无陷落柱、冲刷带等其它地质构造对回采影响较小。

地面的相对位置位于小破堡村井以东，泉子沟断层以北。

地势西低东高，地面有少量田地和幼杨,埋藏深度161米。

回采对地面影响 影响较小，采后地面产生微小裂缝。

井下位置及四邻关系位于北七盘区西部，南部为泉子沟断层，北为实体煤,西部为矿界，东部紧邻北大运输巷，轨道巷。

上部为已开采的11#煤层。

走向长度m 860-800倾向长度 150 面积 114602m 2830煤层 厚度m 2.3---1.3 1.8煤层 结构较简单煤层 倾角 0~8 度 5度煤层 硬度 3.0开采 煤层 14#煤种 优质动力煤稳定 程度较稳定煤层 情况煤厚较稳定，煤层赋存大致西高东低，倾角0-80。