工作面限采段矿压观测与分析
- 格式:doc
- 大小:35.50 KB
- 文档页数:8
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是指对采煤工作面矿压状态进行实时监测和控制的技术手段。
随着矿井深度的增加和矿压问题的日益严重,矿压观测技术成为煤矿安全工作的重要组成部分。
本文将对现有的采煤工作面矿压观测技术的现状进行分析,并提出改进建议。
目前,采煤工作面矿压观测技术主要包括以下几种:地质构造分析法、支柱应变法、岩层位移法和坪高位移法。
地质构造分析法通过地质构造图等手段,预测矿压变化规律和破坏程度。
这种方法能够较准确地预测矿压变化趋势,但对于未知地质条件的预测存在一定的不确定性。
支柱应变法是通过监测支柱应变变化,判断矿压状态。
这种方法操作简单,能够较快速地获取矿压信息,但对于支柱损伤较大的情况下会有一定的误差。
岩层位移法是通过监测岩层位移变化,判断矿压状态。
这种方法对于浅埋矿压较为有效,但在深埋矿压观测中存在一定的困难。
坪高位移法是通过测量采煤工作面坪高的变化,判断矿压状态。
这种方法在实际应用中较为常见,能够较准确地反映矿压状态,但对于大变形的采煤工作面有一定的局限性。
针对上述现状,提出以下改进建议:1. 结合多种观测方法:由于不同的观测方法各有优劣,建议结合多种观测方法,综合分析矿压状态。
可以同时应用地质构造分析法和坪高位移法,以提高观测结果的准确性和可靠性。
2. 引入新型传感器技术:目前的观测方法主要依靠传统测量仪器进行,存在操作复杂、观测难度大等问题。
建议引入新型传感器技术,如应变传感器、位移传感器等,提高观测过程的自动化和准确性。
3. 建立矿压观测数据库:将不同时期的矿压观测数据进行整理和分析,建立矿压观测数据库,以便于矿压状态的长期监测和预测。
数据库可以记录与矿压相关的各种因素,如地质构造、支柱应力、岩层位移等,为矿井安全经营提供科学依据。
4. 开展矿压观测技术研究:当前矿压观测技术还存在一定的局限性和不足,需要进一步开展相关研究,提出更加先进和可行的观测技术,并不断改进和优化现有的观测方法。
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。
工作面初采至末采的矿压观测及相关安全技术措施正式版工作面采矿过程中,合理有效地观测和控制矿压是确保矿井安全稳定运行的重要环节。
以下是工作面矿压观测及相关安全技术措施的正式版,详述了其原理、方法和措施。
一、原理与方法1.原理:工作面矿压是指地下煤矿工作面及周围岩体在采煤过程中所受到的力的作用。
观测矿压可以及时了解到工作面矿压变化趋势,为矿井安全管理提供依据。
2.方法:矿压观测的常用方法包括现场直接观测法、浅孔安放煤压仪法、深孔测压法、微震监测法等。
(1)现场直接观测法:通过人工观察工作面及周围岩体的变形情况,包括煤柱变形、压裂和变形速度等指标,以了解矿压变化情况。
(2)浅孔安放煤压仪法:在工作面附近预埋浅孔,利用煤压仪测量矿压的大小和分布情况。
(3)深孔测压法:在工作面远端钻探深孔,通过深孔观测矿压的动态变化情况。
(4)微震监测法:通过监测工作面及周围岩石的微震信号,以判断矿压状态。
二、安全技术措施1.工作面布置:合理布置工作面,减小工作面长度和开采厚度,控制煤柱宽度,避免过大的煤柱矿压。
2.防护措施:在工作面布设矿压防治设施,如合理设置支架、采用支护结构等,增加煤壁稳定性。
3.观测装置:选用可靠的矿压观测仪器设备,实时监测矿压变化,如测压仪、变形仪、应力仪等。
4.矿压预警:根据观测数据,建立矿压预警系统,及时发现矿压异常,采取相应措施保证工人的安全。
5.管理与培训:建立科学合理的矿压管理制度,加强对矿井工作人员的安全培训,提高其矿压观测和应对突发事件能力。
6.支护措施:根据工作面矿压情况,及时调整支架的设置和调整参数,加强支护质量的控制,保证煤壁稳定。
7.强化通风:加强工作面通风系统的管理,确保充分的通风量,降低煤矿瓦斯和粉尘的积聚,减少工作面矿压。
8.避免过度开采:根据矿压变化情况,合理安排开采进度,避免过度开采造成矿压过大。
以上是工作面矿压观测及相关安全技术措施的正式版,通过对矿压的观测和控制,可以及时发现矿压异常,采取相应的安全技术措施,确保矿井的安全稳定运行。
掘进工作面矿压观测、分析、预报制度高头窑煤矿生产技术部2016年8月22日掘进工作面矿压观测、分析、预报制度为全面贯彻落实党和国家的安全生产方针、政策,使职工牢固树立“安全第一”的思想,进一步加强我矿的安全基础工作,抓好我矿的顶板管理,保持我矿安全生产形势持续稳定发展的良好态势,根据《煤矿安全规程》的有关规定,结合我矿实际,经研究特制订如下顶板观测、分析、预报管理规定:1、临时支护管理(1)、掘进工作面必须使用临时支护,严禁空顶作业。
(2)、掘进工作面顶板最大空顶距不得超过2。
3m,最大空帮距不超过6m。
(3)、采用前探梁作为临时支护,前探梁采用三根长4m 的φ50钢管,吊环9个(每根前探梁使用3个吊环),配合使用。
2、顶板离层监测管理(1)、测点布置:顶板完整时每调车硐室及巷道交岔口安设一个顶板离层仪顶板岩层节理发育时每50m安设一个顶板离层仪,所有顶板离层仪必须安设在巷宽的中部或交岔点的中心位置。
(2)观测时间:正常条件下,离层仪从安装完毕每半月测读一次,并将测读结果记录好,并整理登记到记录台账上。
总下沉量超过30mm时应加强观测,总下沉量超过50mm时,要及时汇报相关部室并采取加强支护等措施。
(3)、如遇断层、围岩破碎带、顶板淋水、应力集中区、交岔点距掘进工作面100m期间安排专人每班测读一次,其他按第一条执行.(4)、顶板离层指示仪检测由施工队专职技术员按规定的时间进行现场观测,并做好记录.(5)、在遇有地质构造带时,矿生产技术部及时做出预报,并通知生产区队,提前做好预防工作。
3、锚杆支护巷道顶板管理(1)、锚杆锚固稳定围岩长度不小于0。
4m,锚杆锚固力不得低于50KN,螺母拧紧力矩不小于100N·m。
(2)、锚杆间排距误差不超过设计值±100mm。
(3)、锚杆托板必须紧贴岩面,锚杆外漏托板长度控制在10—40mm,锚杆与围岩角度不超过设计值±15°。
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是煤矿生产中的关键技术之一,它对于保证煤矿安全生产具有重要的意义。
本文将对采煤工作面矿压观测技术的现状进行分析,并提出相应的改进建议。
目前,采煤工作面矿压观测技术主要采用两种方法,即地面观测法和井下观测法。
地面观测法通过在地面上设置压力仪器、测量仪器和相应的数据采集和传输装置等设备,对工作面的矿压进行监测和分析。
井下观测法则是利用放在工作面上和巷道中的传感器测量矿压,并将数据传输至地面。
这两种观测方法各有优点和不足,需要综合考虑使用。
在地面观测法中,现阶段采用的普遍方法是采用压力电阻式传感器测量矿压,并通过无线传输技术将数据传输至地面。
这种方法具有操作简单、观测范围广、数据处理方便等优点。
由于采煤工作面矿压的分布不均匀和压力传导的复杂性,地面观测法往往存在数据误差较大的问题。
由于观测设备布设在地面上,难以实时监测到井下的实际情况,无法做出及时反应和调整。
井下观测法相比之下更加准确和及时,它能够直接测量到工作面和巷道的矿压情况。
目前常用的传感器有压电式应变传感器、石英压力传感器等。
这些传感器通过均布在工作面和巷道中,能够实时、准确地测量到矿压变化的情况。
井下观测法还可以利用通信设备将数据传输至地面,并通过数据分析和处理得出相应的结论。
井下观测法也存在一些问题,例如传感器易受到煤尘和湿度等因素的干扰,导致数据不准确;井下布设传感器需要较高的技术要求和安全措施。
1. 研发新型的传感器:目前传感器存在灵敏度、稳定性和可靠性等方面的问题,需要研发出更加准确、稳定和耐用的传感器,以提高观测数据的准确性。
2. 加强数据采集和传输技术:地面观测法和井下观测法都需要进行数据采集和传输,因此需要加强相关技术的研发,提高数据采集和传输的速度和稳定性。
3. 优化数据分析和处理方法:通过改进数据分析和处理的方法,提高观测数据的可信度和实用性。
4. 加强安全技术研究:井下传感器布设需要较高的安全技术水平,应加强相关技术研究,确保传感器的安全可靠。
采煤工作面矿压观测技术现状及改进建议分析一、引言采煤工作面的矿压问题一直是煤矿生产中的一个重要难题,矿压事故严重威胁了采煤工作面的生产安全。
对采煤工作面的矿压进行准确观测和及时预警,对于避免矿压事故的发生具有重要意义。
本文将对目前采煤工作面矿压观测技术的现状进行分析,并提出改进建议,以期提高矿压观测技术的准确性和可靠性。
二、采煤工作面矿压观测技术现状目前,采煤工作面的矿压观测技术主要包括以下几种方法:1. 定点测压法采用多点密集布设的测点,通过测点处的应力传感器测得的矿压数据,进行压力分布的测定,从而了解矿压的变化规律和趋势。
这种方法需要大量的传感器和数据采集设备,成本较高,同时数据分析和处理也较为复杂。
2. 顶板位移法通过在顶板设置位移传感器,实时监测顶板的位移变化,从而判断矿压状态。
但是这种方法受到顶板沉陷和采煤工作面进退的影响较大,观测结果可靠性较低。
3. 超声波法采用超声波穿透煤岩层,测量穿透时间和穿透路径的变化,从而推断煤岩体的应力状态。
这种方法受到煤岩层性质的影响较大,测量结果准确性较低。
目前采煤工作面矿压观测技术存在着设备成本高、观测结果可靠性较低、受环境影响较大等问题。
三、改进建议1. 优化传感器布设对于定点测压法,可以优化传感器的布设方案,采用合理的布点密度和布局方式,尽可能减少传感器的数量和成本,并同时保证观测结果的准确性。
可以加强对传感器监测数据的分析和处理,提高数据的有效利用率。
2. 引入智能化监测设备可以考虑引入智能化监测设备,如人工智能技术和大数据分析技术,对采煤工作面的矿压进行实时监测和分析,提高观测结果的可靠性和准确性。
可以通过智能化监测设备实现远程监控,减少人力投入和提高监测效率。
3. 强化多元化观测手段除了以上提到的传统观测方法外,也可以考虑引入其他多元化的观测手段,如地下水位观测、地质雷达观测等,从多个角度对采煤工作面的矿压进行综合监测和分析,提高观测结果的可靠性和准确性。
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是煤矿生产的重要组成部分,而矿压问题一直是制约煤矿生产安全的重要因素。
采煤工作面矿压观测技术的现状及改进建议分析对于提高煤矿生产安全和效率具有重要意义。
一、矿压观测技术现状1. 传统矿压观测技术传统的矿压观测技术主要依靠人工巡视和手动测量,存在观测范围狭窄、数据采集不及时、人力成本高等问题。
这种技术主要通过采用测点设置和人工观测方法来监测矿压变化,但受限于人力和仪器设备的局限,无法进行连续监测和实时数据采集。
随着信息技术和传感器技术的发展,自动化矿压观测技术逐渐应用于煤矿生产现场。
这种技术通过安装压力传感器、位移传感器等设备,实现对矿压变化的实时监测和数据采集。
通过数据传输技术将监测数据传输至监测中心,实现远程监测和集中管理。
集成化矿压观测系统是将传统的人工观测、自动化监测和数据分析等功能整合在一起的系统。
通过使用大数据分析技术,将不同类型的监测数据进行整合分析,提高矿压变化的预测和预警能力,同时实现对监测数据的动态管理和实时监控。
二、矿压观测技术存在的问题及改进建议1. 技术监测手段不完善传统的人工观测和自动化监测技术存在监测范围狭窄、监测精度低、数据采集不及时等问题,不能满足实际生产需要。
应该加大对传感器技术、数据传输技术、大数据分析技术等方面的研究力度,提高监测手段的完善度和可靠性。
2. 监测数据分析能力不足目前,矿压观测系统对于监测数据的分析能力还不够强大,无法有效地进行预测和分析矿压变化规律。
应该结合人工智能技术和大数据分析技术,研发智能化的矿压观测系统,提高对监测数据的分析和处理能力,提升预警和预测的精准度和准确性。
3. 现场监测与远程监测融合不足随着信息技术的发展,远程监测技术在煤矿生产中得到广泛应用,但现场监测和远程监测之间的融合还存在一定的不足。
应该加强对远程监测技术的研究和应用,提高监测系统的智能化和网络化水平,实现现场监测与远程监测的无缝衔接,提高生产管理效率和安全性。
为加强矿井采掘工作面矿压观测管理工作,准确掌握采掘现场矿压显现围岩体挪移、变形规律,使矿压观测真正起到科学指导矿井采掘设计、巷道布置与采掘现场施工,确保矿井安全生产,特制定《云盖山煤矿二矿矿压观测、分析、预报制度》 .成立矿压监测领导小组组长:总工程师副组长:生产副总、生产技术科科长成员:生产技术科分管采、掘专业技术管理人员、各采掘区队队长、技术负责人、技术员领导小组下设矿压监测管理办公室,办公室设在生产技术科,办公室主任由生产技术科科长兼任.领导小组职责:1、负责矿压观测的设计审批,组织开展矿压观测技术分析、优化支护技术方案;2、负责监督、检查、协调、指导矿井矿压观测工作和日常矿压观测资料的采集整理、总结分析和分析结果应用的管理工作.采掘工作面开工前,矿井生产技术科编制矿压观测设计,报矿总工程师批准后实施 .在矿压观测过程中发现问题 ,与时修改完善.锚杆支护巷道矿压观测1.所有采用锚杆支护的煤巷内必须安装顶板离层仪 ,对顶板离层情况进行观测 ,并用记录牌板显示 ,以便与时掌握顶板离层变化 ,观测巷道支护质量,确保掘进与回采期间的安全;2.所有顶板离层仪应按安装时间的先后进行编号 ,并挂牌管理,牌版上应清晰表明顶板离层仪的编号、安装日期、初始读数、深浅基点位置、观测责任人等内容;3.顶板离层仪应安设在巷道的中部或者交岔点的中心位置 ,顶板离层仪间距普通为 30~50m,最前一个顶板离层仪距工作面迎头的距离以正常间距+20m ;巷道遇构造带、大断面〔宽 6m 以上〕与"丁字口〞、 "十字口〞等处应增设顶板离层仪;4.顶板离层仪深浅基点位置分别不低于锚索、锚杆的端头200mm,并在顶板离层仪牌板上明确标注具体位置;5.顶板离层仪安装方法:用锚杆机在顶板上打孔至设计深度 .用专用安装杆将上部锚固器推至钻孔上部〔深基点位置〕 ,轻拉一下细钢绳确认锚固器已锚住 ,再将下部锚固器推至钻孔中设计监测位置〔浅基点位置〕 ,检查确认孔口套管组件连接坚固,然后将其插入钻孔中,确保两个刻度指示环挪移不受任何卡阻并确认孔口套管组件已固定在钻孔中 ,截去多余的细钢丝 ,将初始读数调 "0〞 ,并固定顶板离层仪,监测值准确性.6.巷道掘进期间顶板离层仪由施工单位技术人员现场指导安装 , 并由施工单位安排人员负责观测和管理 ,确保顶板离层仪和牌板清洁、完好.巷道施工完毕进行移交时,连同记录牌板一并移交给接收单位,接收单位技术负责人应与时对接收的顶板离层仪读数、完好情况进行核查 ,确认无误后办理交接手续 ,并对离层仪牌板内容与时更新 ,继续做好离层仪监测与分析工作,每旬观测 1 次.7.顶板离层观测频度必须在作业规程中明确规定 , 由施工单位技术负责人或者技术员〔指定人员〕负责观测并记录 .正常条件下,掘进工作面顶板离层仪安装后,前 10 天每天观测一次,以后每旬观测 1 次;回采工作面上、下顺槽出口 50m 内每天观测 1 次,50m 之外每旬 1 次;其他巷道每旬观测一次;8.顶板离层仪观测记录实行现场记录牌、记录本、记录台帐三对照制度.巷道施工期间施工单位〔或者指定单位〕技术负责人对顶板离层仪观测记录〔数据〕要定期分析.如顶板离层仪安装后 10 天内顶板下沉量≥50mm、下沉速度≥50mm/d 或者安装后 50 天内顶板下沉量≥100mm、下沉速度≥2mm/d 时,必须与时向矿井矿压观测领导小组汇报,加强观测,随时分析,与时采取加强巷道支护措施,补打锚杆、锚索或者加密、加长锚索等措施.9.掘进巷道所有采用的顶板离层仪 ,从巷道施工到报废都必须实行全过程观测和维护.巷道顶底板与两帮移近量观测〔架棚、锚喷巷道〕1.测站布置:⑴掘进巷道开口 5mX 围内设置第一个,以后每 50m 布置一个巷道变形量观测站;工作面上下顺槽距切眼 50m 以内每25m 一个观测站、 50m 以外每 50m 一个测站〔原则是不和顶板离层仪布置在同一处〕 ,随工作面推采,与时增设巷道变形量观测站;工作面巷道因扩修观测站被破坏 ,扩修后应与时在原巷道观测站位置重新布站观测;⑵巷道变形量观测站采用十字布点法,布站时首先确定 4点,顶底板和两帮各一个〔不允许设在支护棚子上〕 ,两帮测点连线与顶板测点垂线相交且与巷道掘进方向垂直 .测点位置确定后,打眼楔入木楔并钉上测钉〔木楔长度:煤层中不小于 500mm,岩层中不小于200mm〕,挂牌管理;⑶两帮的测点距底板 1.5m ,水平布置〔当风筒、皮带与其它设施妨碍两帮测点布置时,可适当调整测点高度,但必须确保两帮测点水平〕 .2.观测方法:巷道围岩移近量采用钢卷尺或者其它测量工具量测 . 观测时,先自顶板挂垂球至底板〔或者设定位置〕 ,然后量取顶底板距离与两帮移近量,填写记录,并建立台帐,并记录巷道变形特征.3.掘进巷道变形观测站安装后前 10 天每天观测一次,以后每旬观测 1 次;回采工作面上下顺槽 50m 内每天观测 1 次, 50m 之外每旬观测 1 次.施工单位技术负责人或者技术员负责测站的布置、观测和记录,并定期将采集的监测数据提供给矿井技术部门,对采集的监测矿压观测数据与时进行分析和处理.4.当发现巷道围岩移近速度急剧增加或者向来保持较大值时 ,矿井总工程师〔或者分管副总工程师〕组织相关单位分析原因 ,并与时采取措施,并在观测记录注明.5.巷道进行移交时,连同记录牌板一并移交给接收单位 ,接收单位技术负责人即将对接收的移近变形站完好情况进行核查 ,确认无误后办理交接手续,继续做好巷道移近变形观测管理工作.综采工作面矿压观测综采工作面矿压观测分析内容:工作面支架初撑力、工作阻力、煤壁片帮、冒顶情况 ,两巷顶板下沉量、巷道变形量、工作面与两道超前支护质量;分析工作面初次来压、周期来压、应力分布、两巷超前顶板活动规律等.1.综采工作面矿压观测应符合下列规定:⑴综采工作面支架最多每隔10 架〔初次来压前每隔5 架〕安装一组压力表、端头支架单独安装一组压力表,分别观测支架前、后立柱的压力〔初撑力和工作阻力〕;⑵观测:支架初撑力〔移架后观测〕、工作面高度,支架工作阻力〔移架前观测〕、工作面高度,采空区顶板冒落状况与支架安全阀开启率,并做好记录,按循环与时填入统计表中.采煤班不是正规循环时,各班均以移架为准,哪个班移架哪个班记录支架工作阻力和支架初撑力;⑶工作面初次放顶和正常回采期间,每班要对先后立柱至少观测 3 次,移架前、移架后各观测一次,根据循环安排在每循环中间观测一次. 当两次观测支架工作阻力变化较大时,必须增加观测频次,随时掌握支架压力变化,同时向矿井有关部门汇报.每次观测后应与时调整红色指针,与黑色指针保持一致;⑷综采队应对矿压观测建立台帐并有数据分析资料,至少每旬对工作面支架观测数据进行分析、总结,与时掌握工作面支架压力变化规律, 对特殊地点〔如构造带、老顶垮落前等〕提前采取预防措施.当两次观测支架工作阻力变化较大时必须增加观测频次,并与时向矿井矿压领导小组汇报,随时进行分析,与时采取措施.2.综采工作面两巷矿压监测应符合下列规定:⑴工作面两巷单体液压支柱必须配备专用测压表 ,保证上下超前单体柱柱压符合规定 ,综采队在地面建立观测台帐并有数据分析资料;⑵观测站沿用巷道掘进期间的,在采煤工作面试生产前,生产技术科对原施工单位的巷道矿压监测资料审核后,移交综采队;⑶综采队应每旬对巷道内的巷道移近变形观测站观测 1 次、对超前支柱每班观测一次 ,并做好记录 ,与时整理数据 ,分析顶板压力情况,随时掌握超前支护情况,发现问题采取相应措施.⑷回采工作面两巷顶板离层仪与巷道移近变形观测站使用、观测、记录与分析方法如无特殊说明 ,参照掘进工作面顶板离层仪与巷道移近变形观测站相关规定;⑸综采队技术负责人每天对观测的数据进行汇总、分析 ,做出动态观测曲线,发现异常与时上报矿压观测管理小组,对观测数据进行分析,查明原因和可能造成的危害 ,提出针对性措施 ,报总工程师审批后实施.矿压观测数据采集要求:⑴矿压观测数据采集由区队技术员、班组验收员负责;⑵区队技术负责人和生产技术科主管矿压观测技术员对观测数据进行整理、分析、上报和存档;⑶矿压观测数据必须与时、真实,严禁做假,发现做假现象,严肃追究有关单位和有关人员责任;⑷观测过程中发现仪器仪表损坏必须与时维护或者更换 ,确保观测数据准确有效.矿生产技术科每月对采掘区队观测采集到的数据与时进行整理、分析,编制采掘工作面矿压观测分析报告.分析报告内容:⑴工作面基本情况:工作面特征、支护设备、煤层顶底板岩性、地质构造、本月推进距离等;⑵工作面支架压力观测情况,按侧线分析一个月的变化情况,绘出变化曲线图;⑶工作面顶板破碎、冒落观测统计情况 ,工作面煤壁片帮、遇构造统计情况;⑷工作面矿压显现规律 ,包括直接顶初次垮落步距、老顶初次来压步距、老顶周期来压步距和来压强度;⑸顺槽巷道变形、位移、顶板下沉观测情况与超前顶板压力活动规律等;⑹支架状况观测:包括阀组、立柱漏液更换情况、支架安全阀开启压力以与顶板来压对支架的影响造成支架变形、损坏等;⑺观测仪器仪表使用、维护与观测过程中存在的问题等.⑴巷道基本情况,包括:巷道设计长度、用途、断面大小、支护方式、规格、围岩性质等;⑵工作面顶板破碎、冒落和遇构造观测统计情况;⑶测点巷道顶板压力、离层变形量、围岩变形量观测情况;⑷测点巷道顶板压力、离层变形量、围岩变形位移量变化曲线图;⑸观测仪器仪表使用、维护、使用过程中存在问题等.巷道顶板离层仪、巷道顶底板移近量观测与采煤工作面压力表的测点布置、安装和使用必须在作业规程中明确规定 .每一个采掘工作面结束一个月内矿井生产技术科要编制出矿压观测工作总结;罚则⑴施工单位技术负责人或者技术员要加强矿压观测工作 ,定期对监测数据进行校检,保证不低于标准观测周期的 1/3 时间,低于标准周期的,每次罚施工单位技术负责人 100 元.⑵施工单位负责顶板离层仪与巷道移近观测站的安装、维护、数据观测,并将观测数据记录在记录牌、记录台帐上 ,同时每月 5 号15:00 之前将记录台帐报生产技术科进行检查 .未与时上报记录台帐、记录台帐填写错误、未按时填写或者填写不认真的 ,每次罚施工单位技术负责人 100 元.⑶顶板离层仪与巷道移近变形站必须按规定与时安装〔设置〕 , 凡未按规定与时安装〔设置〕的,每次罚施工单位技术负责人 100 元.⑷顶板离层仪安装由施工队负责打眼 ,技术员严格按照安装要求安装.凡离层仪深、浅基点安装位置不合格,每次罚技术负责人和安装人员各 100 元,若安装眼未按设计打够深度,每次罚单位负责人和施工人员各 100 元.⑸顶板离层仪安装后必须固定和调零并挂牌 ,确保离层仪有效监测顶板离层情况 ,并与时进行观测 ,每发现一处顶板离层仪未调 "0〞或者未固定,罚技术负责人 50 元,罚安装技术人员 100 元.未与时未按规定时间观测并填写牌板的,或者填写内容与实际不相符的,罚技术负责人 100 元/次.离层仪显示牌未面向行人道或者脏、含糊不清的,每处罚单位负责人和技术负责人 50 元.⑹必须保护好顶板离层仪与其它矿压监测设施、设备,严禁人为破坏.离层仪或者监测设备被破坏的,每处罚当事人 100 元、罚责任单位 500 元;破坏离层仪牌板或者丢失的,每处罚责任人 100 元,罚责任单位 200 元.顶板离层仪使用一段时间后 ,若发现自然损坏时 ,与时汇报生产技术科,经现场审查确认后,与时采取补救措施.⑺顶板离层仪观测总结必须按时〔每月 1 日前,上报上月的总结分析〕送交生产技术科备案,否则罚技术负责人 100 元/次.本规定解释权归## 煤业##,自发布之日实施.1.综采工作面支架矿压观测记录2.采煤工作面巷道顶板离层仪观测记录3.采煤工作面巷道断面收缩观测记录4.掘进巷道离层仪观测记录5.掘进巷道收缩观测记录年月日班:.上巷通尺m 下巷通尺m 当班推进: m 煤厚:m测点1 2 3 4 5 6 7 8 910111213141516171819202122初撑力〔MPa〕前立柱黑红针针后立柱黑红针针工作阻力〔MPa〕前立柱黑红针针后立柱黑红针针距上次来压距离〔m〕煤壁片帮、冒顶情况采空区顶板冒落情况- 10 - / 18是否来压观测时间年月日年月日年月日年月日年月日年月日年月日年月日年月日年月日年月日年月日年月日年月日年月日年月日年月日年月日年月日年月日年月日年月日年月日年月日年月日年月日年月日年月日点点点点点点点点点点点点点点点点点点点点点点点点点点点点采面推进距离〔m〕观测站距采面煤壁距离〔m〕深基点读数〔mm〕浅基点读数〔mm〕观测时间年月日年月日年月日年月日年月日年月日年月日年月日年月日年月日年月日年月日年月日年月日年月日年月日年月日年月日年月日年月日年月日年月日年月日年月日年月日年月日年月日点点点点点点点点点点点点点点点点点点点点点点点点点点点工作面推进距离〔m〕观测站距采面煤壁距离〔m〕顶底板距离〔mm〕腰线上腰线下两帮距离〔mm〕中线左中线右工作面掘进距 离〔m 〕 点点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点观测时间年 月 日 〔初始观测〕 年 月 日 年 月 日 年 月 日 年 月 日 年 月 日 年 月 日 年 月 日 年 月 日 年 月 日 年 月 日 年 月 日 年 月 日 年 月 日 年 月 日 年 月 日 年 月 日 年 月 日 年 月 日 年 月 日 年 月 日 年 月 日 年 月 日 年 月 日 年 月 日 年 月 日 年 月 日 年 月 日观测站距迎头距离 〔m 〕深基点读数〔mm 〕浅基点读数 〔mm 〕顶底板距离〔mm 〕工作面掘 进距离〔m 〕 腰线上 腰线下点点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点观测时间年 月 日 〔初始观测〕 年 月 日 年 月 日 年 月 日 年 月 日 年 月 日 年 月 日 年 月 日 年 月 日 年 月 日 年 月 日 年 月 日 年 月 日 年 月 日 年 月 日 年 月 日 年 月 日 年 月 日 年 月 日 年 月 日 年 月 日 年 月 日 年 月 日 年 月 日 年 月 日两帮距离〔mm 〕 观测站距工作 面迎头距离〔m 〕中线左 中线右.锚杆拉力试验管理制度一、试验标准〔一〕各单位必须对本单位所施工的锚杆支护〔包括锚网带支护和锚网喷支护〕巷道的顶锚杆和帮锚杆分别进行拉力试验.〔二〕锚杆拉力试验,要求每 300 根锚杆至少检查一组,不足300 根时,按一组计,每组检查锚杆不少于 3 根,并现场挂牌进行管理.〔三〕巷道支护设计变更〔锚杆品种变化〕时 ,必须在变更开始位置检查一组锚杆拉力.〔四〕所选取的拉力试验锚杆,锚固时间必须在 30 分钟以上.〔五〕锚杆拉力试验仅做检验性试验 ,不做破坏试验 , 即φ22mm>125KN、φ20mm>105KN、φ18mm>85KN 后再也不加载 .若锚杆锚固力在未达到设计锚固力之前已经破坏 ,住手加载后,必须在该锚杆临近位置重新补打新锚杆.〔六〕试验时,作业人员现场将锚杆拉力计读数〔MPa〕直接填入附件 1 所示的《锚杆锚固力检查记录》相应表格中,其中锚杆拉力试验 "位置〞栏填写做试验的锚杆所在的钢带编号或者填写从测量控制点控制的进尺数 , 如"431# —— 433#〞或者"G8 点前 89m〞 .〔七〕试验结束后 ,各单位技术人员负责将锚杆拉力计读数〔MPa〕换算成锚杆锚固力〔kN〕数值,并填入《锚杆锚固力试验记录》相应表格中.〔八〕锚杆拉力计读数〔MPa〕与锚杆锚固力〔kN〕的换算可通过附件 2 《锚杆拉力计 MPa-kN-T 换算表》查得.〔九〕锚杆拉力试验由各单位技术负责人负责 , 《锚杆锚固力试验记录》由施工单位技术负责人负责保存.〔十〕每月 1 日前,施工单位技术负责人必须将上月施工段巷道的《锚杆锚固力试验记录》报生产技术科.二、责任追究办法〔一〕每一个掘进工作面必须保证至少有 1 台锚杆拉力计,否则, 每次对单位队长、技术负责人处罚 100 元.〔二〕各单位必须妥善保管锚杆拉力计、高压胶管等 ,严禁挪作它用,否则,对责任单位负责人与技术负责人每次分别处罚 100 元.〔三〕不按时进行锚杆拉力试验或者对试验数据弄虚作假者 ,对责任单位技术负责人每次处罚 100 元.〔四〕不按时报送试验记录者 ,对责任单位技术负责人每次处罚 100 元.〔五〕月底工程质量评定时 ,施工单位没提供《锚杆锚固力试验记录》的,工程质量按不合格定级.附表: 1. 锚杆拉拔试验记录表2.锚杆拉力计 MPa-kN-T 换算表附表 1:工作面名称检测日期试验 X 围拉拔力拉拔力 设计值〔kN 〕〔kN 〕<kN>位置位置位置试验说明:试验结果:试验人员 附表 2:PPPFFF设计值 ×90%试验结果 备注拉拔力〔kN 〕 拉拔计读数 试验位置 施工单位 〔MPa 〕平均值审 核序号编号94.5 105231.MPa kN T MPa kN T MPa kN T1 3.3 0.33 16 52.7 5.4 31 102.2 10.42 6.6 0.67 17 56 5.7 32 105.5 10.83 9.9 1 18 59.4 6 33 109 11.14 13.2 1.35 19 62.7 6.4 34 112.1 11.85 16.5 1.68 20 66 6.7 35 115.4 126 19.8 2.01 21 69.37 36 118.7 12.47 23 2.35 22 72.5 7. 37 122 12.88 26.4 2.7 23 76 7.7 38 125.3 139 29.7 3.02 24 79.1 8 39 128.6 13.510 33 3.36 25 82.4 8.4 40 132 13.811 36.2 3.7 26 85.7 8.7 4112 39.6 4.03 27 89 9 4213 42.9 4.4 28 92.3 9.4 4314 46.2 4.7 29 95.6 9.8 441549.5530991045。
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。
煤矿,综采工作面矿压观测及顶板预报分析报告130408综采工作面矿压观测及顶板预报分析报告 1、矿压观测的目的和任务 1、掌握回采工作面上覆岩层运动横向和纵向的发展规律及移动概况与支架的相互关系,更好地进行老顶来压的预报,提出公道的顶板管理措施,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、高效安全生产创造良好的技术条件。
2、对采煤工作面支护质量进行监测,任务包括:监测平常生产进程中支架的支护质量、围岩移动概况,不安全隐患因素等,以到达安全生产可靠的目的,在保证顶板安全的条件下充分发挥综采液压支架的优势。
3、掌握巷道支架与围岩的相互关系,其任务包括提出公道的围岩松动范围,肯定公道的巷道支护型式、支护参数。
4、研究掌握采动影响和支持压力的散布规律,其任务包括肯定回采巷道的支护参数,肯定煤壁前方巷道公道的保护范围,肯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。
2、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 961⑴053 井下标高 775⑻00 地面的相对位置工作面位于贺家社村西北面,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4邻关系 130408工作面位于4#煤层103盘区,东面为本矿130407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 煤层情况表(表2)煤层厚度(m)平均厚度(均2.6m)煤层结构简单煤层倾角/° 2⑹开采煤层 4#煤层煤种焦煤稳定程度不稳定煤层描写情况工作面构造简单,为单斜构造,煤层由东南向西南逐步变厚,煤层偏向南西,走向为:北西——南东稳定说明根据130408皮带巷及轨道巷掘进情况发现有断层现象,所以判断该工作面为不稳定煤层。
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。
(二)老顶的初次来压
1、初次来压时工作面矿压显现
2013年5月28日,工作面顶板压力增大,顶板发出闷雷声,工作面中部局部顶板破碎,顶板出现下沉,工作面中部至溜尾侧的支架出现卸载,顶底板移近量增大,煤壁片帮,上隅角瓦斯含量增高。
判断为老顶的初次来压,初次来压步距为10m。
2、初次来压矿压显现现象分析
初次来压期间工作面中部局部顶板破碎,最大顶底板移近量200mm,造成端面顶板出现一定程度的冒落。
经分析,工作面中部为地质变化分界点,造成此处在初次来压期间矿压应力较为集中,造成此处矿压显现最为明显。
初次来压期间,工作面中部至溜尾侧矿压显现明显,面中部至溜头侧矿压显现较缓和,分析后总结原因为以下两点:
(1)初次来压时此段范围工作面溜尾至中部,由矿压显现的基本规律可知,由地质变化地点矿压显现较明显。
(2)由于不采放顶煤,在支架前移后不放顶煤极易形成悬臂梁,悬臂梁的出现导致老顶断裂后,压力峰值点位置相当一部分集中在工作面支架上,导致此段压力增高,矿压显现明显。
初次来压期间工作面上隅角瓦斯比来压前含量超限,分析为一是
工作面放煤后工作面后端在老顶的支撑下形成空洞,后部瓦斯涌出后占据空洞内的空间,老顶来压垮落后,空洞内积留的瓦斯涌出造成工作面上隅角瓦斯含量增高。
二是不放煤,造成大量破碎煤体遗留在采空区,破碎煤体涌出的瓦斯在老顶的支护下占据顶煤的原始空间,初次来压后,老顶垮落压实原顶煤空间,后部瓦斯占据的空间被上部岩体侵入,造成工作面初次来压期间后部瓦斯涌出采空区,造成上隅角瓦斯含量超限。
3、初次来压强度
工作面初次来压强度为来压时和来压前支护阻力平均值的比值,反应了初次来压强度的大小。
因初次来压前,工作面的平均支护阻力为12MPa,初次来压时工作面的支护阻力平均值为13 Mpa。
(三)老顶的第一次和第二次周期来压
工作面推进到90.2m处时,工作面顶板压力增大,支架出现大面积卸载,煤壁片帮,由矿压监测系统和现场观测,判断为老顶的第一次周期来压。
第一次周期来压步距为10m。
从老顶初次来压至第一次周期来压期间,全工作面限厚2.0m回采。
两次周期来压强度较初次来压强度缓和。
(四)第三次周期来压
1、矿压显现
工作面第三次周期来压与前两次周期来压相比,矿压显现剧烈,来压时,工作面支架在短时间内快速卸载,来压步距比前两次加大,为12m,工作面中部出现底板水,每小时0.8立方米。
2、现象分析
第三次周期来压与前两次周期来压强度明显加大,步距加大,且前两次没有出现明显底板水,此次来压伴随底板水,针对此现象,现分析如下:
当采煤工作面上覆岩层存在多层坚硬岩层时,对采场来压产生影响的可能不止是邻近煤层的第一层坚硬岩层,有时上覆第二层、甚至第三层坚硬岩层也成为老顶,它们破断后会影响采场来压显现,从而导致采场周期来压步距并不是每次都相等。
由矿压理论可知,当存在两层或两层以上老顶会导致采场周期来压步距呈现一大一小周期性变化和来压强度呈现以一高一低周期性变化。
由此可知,当这两层岩层一层断裂而另一层没断裂,和两层岩层同时出现断裂时,工作面所出现的矿压显现肯定有区别。
因来压步距加大会导致来压强度较大,
3、第三次周期来压强度:
来压时平均支护强度为:16MPa,来压前平均支护强度为18
MPa。
四、结论及建议
(一)支架与围岩的相互作用关系
工作面与围岩的相互作用关系为:工作面上覆岩层的断裂和回转都是通过直接顶和顶煤作用到支架上,工作面支架又通过对顶煤和直接顶的支护控制间接控制老顶,使老顶活动不至于影响工作面的正常生产。
支架和上覆坚硬岩层之间的关系为间接关系,支架和顶煤为直接关系,处理好顶煤对缓解矿压显现起到至关重要的作用。
表现在:在周期来压过后,下次周期来压前,避免出现悬臂梁。
在周期来压时,加快工作面推进速度,避免出现直接顶破碎,造成支架支护困难,失去支架的有效支护能力。
(二)上下巷超前支护
工作面在回采期间,上下巷超前支护段没有出现顶板大面积下沉现象,顶煤初次垮落、老顶初次来压和周期来压期间超前支护段顶板完整,巷道变形量不大,没有出现顶板破碎现象。
(三)因老顶初次来压时工作面中部顶板破碎情况推进8m后才恢复完整,因此可以确定来压时压力峰值点在工作面前方8m左右处。
(四)来压期间,工作面中部矿压显现剧烈,因此建议工作面来
压时,加快工作面推进速度,移架时跟机移架并确保支架的支护强度,工作面中部尽量超前移架,减小顶板破碎度,以减少老顶来压对生产影响。
生产技术部
2013年8月。