煤矿顶板压力监测系统设计

煤矿矿压监测对顶板管理的作用发布时间：2022-08-30T03:41:46.564Z 来源：《科学与技术》2022年第30卷第8期作者：赵显江李红伟史好好[导读] 地下岩石压力监测是近年来地矿井重要组成部分，这种控制方法已较为成熟，并在社会各个层面得到广泛应用赵显江李红伟史好好枣庄矿业（集团）济宁岱庄煤业有限公司，山东济宁 277606摘要：地下岩石压力监测是近年来地矿井重要组成部分，这种控制方法已较为成熟，并在社会各个层面得到广泛应用。

由于其积极作用，监测模型可以在短时间内获得更可靠、更全面的信息，为矿山的和谐发展创造有利条件。

对于采矿工人来说，技术的应用创造了一个更安全的工作环境，避免了不必要的损失。

煤矿顶板管理层的矿压监测安全、科学，为煤矿的和谐发展创造了有利条件。

本文研究了矿压监测在煤矿顶板管理中的作用和技术应用，以减少煤矿安全事故的发生，为相关企业提供信息。

关键词：煤矿顶板；管理；矿压监测前言目前，煤矿顶板事故的主要原因是控制不当、液压支架初撑力不足、压力监测不足等，特别是在矿压监测方面，多数矿山顶板安全条件较差，进行有效的矿山压力监测分析不足，认为高强度支护设备可以有效防止顶板事故的发生。

一些矿山已按要求安装了矿压监测系统，但未进行系统性矿压监测数据分析。

1矿压在线监测系统的主要特点矿压在线监测系统是煤矿顶板管理的重要工具之一。

它不仅可以监测多子系统，还可以监测矿压参数。

此外，在线监测系统还可以跟踪不同地区的矿压监测，以及顶板离层、围岩应力、锚杆支护应力。

同时，它在系统数据传输过程中具有良好的监控效果，传输模式的特点多种多样，不仅可以提高传输效率，还可以保证数据传输的完整性，如以太网总线和knw works总线传输模式，并采用数据传输系统传感器的智能控制。

2矿压监测对顶板管理的作用2.1与回采工作面巷道相比，位移及顶板是动态控制的过去，煤矿顶板安全事故频发。

巷道围岩变形监测对顶帮位移变化提供了直观数据，为矿压监测人员进行有效的分析提供了基础支持，引进新技术、新设备，提高控制质量，确保后续工作顺利实施，应引起矿山监测人员的重视。

煤矿顶板动态在线监测系统疏礼春（煤炭科学研究总院安全装备技术研究分院，北京100013）摘要：针对煤矿顶板灾害多发及人工监测不及时问题，设计了一种煤矿顶板动态在线监测系统；详细介绍了该监测系统的技术原理、组成结构、功能模块及应用效益。

实际应用表明，该系统实现了顶板压力、位移、应力监测数据之间的融合和可视化分析，可对煤矿顶板安全隐患进行快速、准确的预警、预报。

关键词：煤矿；顶板压力；在线监测中图分类号：TD76文献标志码：B文章编号：1003－496X（2012）10－0092－02Roof Dynamic On－line Monitoring System in Coal MineSHU Li－chun（Research Branch of Mine Safety Equipment Technology，China Coal Research Institute，Beijing100013，China）Abstract：For the problems that there are much more disasters in coal mine roof and the artificial monitoring roof are not in time，the paper designs a kind of roof dynamic on－line monitoring system in coal mine and introduces the technical principle and basic struc-ture，function module and the application efficiency of the monitoring system in detail．Practical application shows that the system real-ize the fusion and visualized analysis among roof pressure，displacement，stress monitoring data，which can provide rapid and accurate early warning and forecast for coal mine safety hidden trouble on roof．Key words：coal mine；roof pressure；on－line monitoring目前大部分煤矿对顶板压力、位移、应力的监测是通过人工方式对安装在综采支架上的压力传感器、巷道离层仪、应力计人工观测后计算得出，由于数据计算量较大，人工计算费时费力且及时性不够，常常造成对所观测到隐患不能及时做出预报。

潞新公司一矿顶板管理及矿山压力监测技术经验交流材料2009-9-14长期以来，工作面顶板事故一直是影响安全生产的主要因素，其原因之一就是顶板管理问题。

潞新公司一矿自2002年开始将矿山压力顶板动态监测纳入工作面顶板管理的主要工作以来，多年来，随着该项工作的开展，我矿对工作面顶板控制和管理起到了重要作用。

第一章概述第一节简介潞安新疆煤化工（集团）有限公司一矿为原哈密煤业(集团)有限责任公司井采公司一井。

2007年9月28日山西潞安矿业集团有限公司与新疆哈密煤业(集团)有限责任公司重组为潞安新疆煤化工（集团）有限公司，同年10月18日原哈煤集团井采公司一井成立为潞新公司一矿。

一矿自1958年投产以来，采用过多种采煤方法，由于以前采煤方法较为落后，产量均比较低，随着采煤方法和工艺的不断更新和提高。

2001年对回采工艺进行改造，将高档普采工艺改为综合机械化放顶煤开采，使工作面生产能力达到145万吨/年以上。

2008年我矿对回采工作面及两巷设备进行更换，工作面三机配套开采，使工作面生产能力达到180万吨/年。

第二节地质概况1、煤层情况表1-1 煤层情况表1.2 煤层顶底板情况1.3 地质构造概述：4242F工作面位于+715水平东翼北端，煤层走向为NE67°，倾向SE，倾角（8°～14°）/11°，煤层平均厚度为13.5米。

1、断层：据以往采掘工作面的实际揭露及F3逆掩断层的影响，现回采工作面掘进过程中在煤层底部共揭露10余条小型断层，其中落差在1.0米以上对工作面回采有一定影响的小断层共有9条，分别为F1—F9,其断层要素详见表（1-4）。

另工作面上顺槽在掘进时，揭露的F2、F3两条正断层，导水，致使断层带附近顶板破碎，煤岩层产状发生变化，顶板及两帮有淋水、渗水，局部瓦斯含量偏高；回采时应注意提高防范2、褶皱：工作面4#煤层在开切眼至收作线之间总体为一宽缓的向斜构造，总体上工作面内无大中型摺曲产生，对回采影响不大。

XXX煤业有限公司XX巷道顶板离层在线监测系统技术方案目录一、项目背景 (3)1.1监测目的 (3)1.2整体方案 (3)1.3系统最大容量 (3)二、XXX矿XX巷道矿压监测系统（以上下顺槽各1000米长为例） (5)2.1顶板离层矿山压力监测系统详细配置 (5)2.1.1技术优势 (5)2.1.2 监测点布局 (5)2.1.3井上井下具有声光报警功能 (5)2.1.4数据永不丢失 (5)2.1.5分析软件 (6)2.1.6多功能性 (6)2.1.7数据通讯连接 (6)2.2主要技术指标 (9)三、矿压在线监测系统设备配置清单（1个工作面及上下顺槽各1000米监测配置）............................................................................... 错误!未定义书签。

四、附录............................................................................... 错误!未定义书签。

一、项目背景1.1监测目的为了有效实现一突三防治理，利用先进科学技术设备监测本矿综采工作面的顶板压力实时变化信息和巷道顶板离层位移变化量及锚杆/索受力情况，实现集团公司下达的安全生产、高产高效、和谐发展生产的任务指标，拟在XXX矿XX巷道安装矿山压力在线监测系统。

巷道监测采用绿色环保节电型技术设计，内置节能环保电池，不需要井下电源供电。

经过一段时间的监测，可得出岩体在采动影响下巷道顶板离层位移情况以及锚杆/索受力情况；监测顶板离层位移量是否超过顶板离层临界值。

为集团公司安全生产提供真实有效的科学技术保障。

1.2整体方案根据XXX煤矿XX巷道上下顺槽的顶板离层及锚杆锚索受力情况。

再通过井下以太网、光纤或电话线馈送至地面计算机，系统自动生成监测曲线和对应的数据表格，地面、井下具有实时报警、分析周期来压、支架工作质量、打印等功能。

煤矿顶板动态监测系统 综采支架工作阻力监测子系统Version 1.01.系统概述综采支架工作阻力监测系统用于煤矿综采工作面的支护工作阻力在线监测。

压力监测分站 可现场实时显示支架工作阻力、最大工作阻力。

无线数据传输分站控制巡测下位压力监测分 站，数据传输分站的数据通过有线的形式发送到上位监测主站。

综采支架工作阻力监测系统中的数据传输分站采用配套KDW660/12B 型隔爆兼本安电源 供电。

顶板压力无线监测分站通过本安型电池组供电。

2.系统结构与组成监测主站无线分站顶板压力无线监测分站图 1 综采监测系统组成示意图系统组成如图1所示。

每个最小功能子系统包括：矿用本安型无线分站、隔爆兼本安型 供电电源、顶板压力无线监测分站、本安型中继器（选用）组成。

如果信号传输距离远或者 有坡度或有拐弯的地方，可以添加中继器来接收并转发无线信号。

每台无线数据传输分站下 位可监测50个无线压力监测分站。

监测主站1#无线本安分站2#无线本安分站3#无线本安分站图2 多测区综采监测系统扩展图无线分站KDW660/12B多个测区的综采系统可以通过无线本安型分站上位总线级连扩展多个无线本安型分站， 组成多分站的综采监测系统，结构如图2所示。

3.无线本安型分站无线本安型分站负责一个测区一个功能子系统数据采集和通讯，无线本安型分站的下位 机为监测分站或一体化监测传感器。

分站采用微处理器控制，内置1路RS485总线接口与主 站连接，主站自动巡测分站，分站将数据发往主站。

分站还具有无线通讯接口，连接下位机 （无线围岩移动传感器、无线围岩应力传感器和无线锚杆/索应力传感器、无线顶板压力监测 分站、无线单体压力监测分机），分站自动巡测并可显示下级传感器的数据及通讯状态，如有 报警数据则进入报警状态；分站具有LCD 显示功能，可显示监测分站的工作状态信息。

3.2本安型分站的连接见图5，无线本安型分站与上位主站采用有线连接，采用4芯通讯电缆，系统配套的电 缆适配接头线与JHH-2通讯接线盒与上位通讯电缆连接起来。

神华集团乌海能源公司平沟煤矿矿压观测设计方案工作面名称： 011016 工作面使用单位：平沟煤矿采煤一队协助单位：山东科技大学安装时间： 2014 年 1 月 7 日泰安市科达仪器设备有限公司技术中心制011016 综采工作面矿压观测及实施方案1、安装仪器的目的和意义综采工作面顶板压力监测是搞好综采工作面设备管理，防止顶板事故发生的最佳途径。

近年来，随着开采深度的增加，地质状况更加复杂，采场顶板矿山压力大，以及由锚网索支护造成矿压显现规律模糊和顶板来压力与支架曾阻互动性差等问题，使综采支架时时常出现倾斜歪倒和冒顶现象，支架的稳定性和顶板管理受到严重威胁。

同时也造成回采巷道和采区准备巷道支护、维护困难。

但另一方面，由于设备造型、检修质量、操作水平等原因，给矿井安全生产带来很大威胁。

因此，必须对顶板压力分布规律进行综合分析研究，建立一套完整的顶板安全保障技术体系，以期达到控制和应用顶板的目的。

综采工作面压力检测系统的建立和完善，能及时有效的反应顶板变化规律，监测支架支护效果，从而防止顶板事故，保障安全生产。

该项目的研究成果，是顶板监测领域的一次技术创新，可为矿井设计、设备选型、支护管理等提供可靠的理论依据，并将产生较好的社会效益和经济效益。

鉴于以上情况，以及平沟煤矿的实际情况，我们在011016 综采工作面安装了由山东科技大学研究，由泰安市科达仪器设备有限公司生产的 ZDYJ-IIB 型综采支架压力连续记录仪进行矿压观测分析。

2、矿压观测步骤：1、综采支架压力连续记录仪的13 个分机于 2014 年 1 月 8 日安- 1 -装完毕，并启动压力分机让其开始连续记录支柱的压力数据。

2、仪器安装完毕后，每隔 5 天用采集仪采集一次数据，以保证压力分机所记录的压力数据的连贯性，每次将数据采集完以后应及时将数据传到数据处理软件中进行数据分析，便于以后做矿压观测报告。

3、工作面概况3.1工作面位置关表 1 011016 工作面位置及井上下关系表水平名称+1070 水平采区名称Ⅰ盘区井下标高+1250m ~ +1263m +968m～＋ 1005 m /m地面西风井正南130 米与中组煤轨道下山相交，以此相交点正西 80m和 250m处分别为 011016回风顺槽和地面相对位置011016 运输顺槽与中组煤轨道下山的交叉处, 以此两交叉处为起点向南方位 171°延伸 924m 即为该工作面的走向范围。

KJ24煤矿顶板与冲击地压监测系统的安装与运行大隆矿田旭摘要大隆矿应用KJ24煤矿顶板与冲击地压监测系统，实现了东二1507综采工作面应力变化实时监测，提升了工作面冲击地压预测预报精度和研判能力。

关键词监测冲击地压应力变化预测预报KJ24煤矿顶板与冲击地压监测系统，凭借多元化的尖端通讯网络技术，将生产矿井顶板动态参数传输至地面计算机监测网络，通过监测分析软件，实现实时监测报警，通过局域网、广域网实现监测数据的自动化和信息化。

对生产矿井进行顶板压力及围岩应力实时观测，利于分析矿压显现规律、对冲击地压进行监测预警，从而更好地指导安全生产。

为继续发展和巩固矿井安全生产局面，提升煤矿动力灾害预防能力水平，大隆矿应用KJ24煤矿顶板与冲击地压监测系统，实现了东二1507综采工作面应力变化实时监测，取得良好的效果。

1综采工作面概况大隆矿二水平东二1507综采工作面，位于二水平东二采区的中部，东侧以F13断层为界；南侧以F9断层为界；西侧以二水平东二1509设计工作面为界；北侧以二水平东二大巷保护煤柱为界。

工作面平均面长762m,工作面宽199m，面积152369㎡，标高-516.8～-541.8m。

所采煤层为15煤层，复合煤层。

煤层厚度最大为1.71m，厚度最小为1.64m,平均厚度1.69m；煤质较好。

煤层含多层夹石，单层最大厚度0.13m，煤层中夹石平均厚度0.12m。

15煤层上覆为14煤层,平均层间距为32.75m。

下伏16煤层，层间距35.0m，最大厚度为1.30m,最小厚度为0.62m,平均厚度为1.10m，局部不可采。

15煤层自燃发火期为3～6个月。

15煤层伪顶为炭质泥岩,最大厚度0.20m，最小厚度0m，平均厚度0.10m，灰黑色，破碎。

15煤层直接顶为砂质泥岩,最大厚度5.0m，最小厚度0m，平均厚度1.80m，灰色，较破碎。

15煤层老顶为粗砂岩、细砂岩,最大厚度32.39m，最小厚度24.30m，平均厚度30.85m。

顶板压力监测方案1. 引言随着矿山深入开采和工程建设的不断推进，顶板压力监测变得越来越重要。

顶板压力的准确监测可以帮助我们预测矿山顶板的变形和破坏情况，有效减少矿山事故的发生。

本文将介绍一种基于传感技术的顶板压力监测方案，并详细说明其原理和实施方法。

2. 方案原理该方案主要通过安装在顶板下方的传感器实时监测顶板的压力情况，并将监测数据传输至监测系统进行处理和分析。

传感器可以是压力传感器、应变传感器或位移传感器等。

方案的基本原理是通过测量顶板压力的变化来判断矿山顶板的稳定性。

3. 方案实施3.1 传感器安装传感器的安装位置应选择在顶板下方，一般选择在顶板离地面一定距离的地方。

安装传感器时要注意选择合适的设置点，通常需要根据矿山的具体情况来确定。

传感器可以直接固定在顶板上，也可以通过与顶板连接的支架来安装。

传感器与监测系统之间的连接可以采用有线或无线方式。

3.2 数据采集和传输传感器实时采集顶板压力数据，并将其发送至监测系统进行处理和分析。

数据采集可以通过有线方式实现，将传感器与监测系统直接连接。

也可以采用无线方式，传感器通过无线信号发送数据至监测系统。

无线方式的优点是安装方便且不受距离限制，但需要注意保障数据传输的稳定性和安全性。

3.3 数据处理和分析监测系统接收到传感器发送的数据后，需要进行数据处理和分析。

首先对数据进行预处理，包括噪声滤除、数据校验等。

然后利用数据分析算法，对数据进行进一步处理，比如计算顶板的压力变化趋势、预测可能的顶板破坏等。

最后，将处理结果以可视化的方式展示给用户，方便用户及时了解顶板的状况。

4. 应用场景顶板压力监测方案可以广泛应用于矿山和工程建设等领域。

具体应用场景包括：•矿井开采过程中的顶板压力监测和预测；•地铁、隧道等地下工程的顶板压力监测；•建筑施工过程中的顶板压力监测。

5. 优势与挑战5.1 优势•可实时监测顶板的压力变化，提前发现潜在的安全隐患；•数据处理和分析算法的应用，提高了监测精度和准确性；•可以根据实际情况调整传感器的位置和数量，提高监测效果。

矿山压力监测系统KJ616矿压监测研究究竟在矿用技术行业扮演什么角色？前段时间，我们为大家介绍了不少关于矿压观测与监测手段的技术知识分析，相信即使是未入行的消费者也会对该技术多少了解二三。

大家都知道矿压监测是运用在煤矿监测方面，还知道它的作用效果非比寻常，那么它在整个技术施工过程中究竟扮演了一个什么角色呢？是司令员还是指挥者？亦或是实施者？下面就为大家带来详细技术解剖。

煤矿技术行业相对来说是一个带有危险性的施工技术，这个大家都知道，那么不同问题不同分析，我们就需要采取不同的方案来应对这种带有危险色彩的施工。

理所当然，矿压监测技术应运而生了。

矿压监测掌握回采工作面上覆岩层运动规律，确定需控岩层范围，建立回采工作面支架与顶板相互关系，进行基本顶来压的监测预报。

根据回采工作面顶板来压的特点提出合理的顶板控制措施，如支护方式、支护强度、特种支护和回采工艺等，为工作面高产、高效、安全创造条件。

总体来说，就是为煤矿施工提供提前分析数据，并带来安全技术保障，以保证施工过程的准确性与安全性。

说小了，是为保障当前危险经济模式下的通行证，说大了，为当前经济发展模式保驾护航。

因此，矿压监测的重要角色性质不容忽视。

煤矿顶板动态监测系统配置详单将矿压观测研究内容晒在太阳下，一览无余俗话说：真金不怕火炼。

不管是产品方面还是设备加工方面，只有有实力的产品才能拿出来在公众面前晒，只有有技术内涵的设备才能经得起千锤百炼，获得消费者认可。

作为老字号的矿压监测设备生产加工基地，不管是在设备发展还是技术含量方面都占据着举足轻重的作用效果。

现场矿压观测主要是观测采场上覆岩运动所导致的矿压现象，其观测手段通常包括宏观观测和采用矿压测压仪表观测。

今天主要从宏观方面为大家带来技术分析，带您详细了解关于矿压监测技术的基础表现所在。

宏观观测就是采场矿压显现的宏观显现的记录和素描，主要包括超前巷道破坏，顶板破碎和局部冒落等。

另外还要对地质变化情况进行记录和描述，如顶板岩层性和煤层厚度的变化，节理裂隙及断层的变化等。

山东省尤洛卡自动化装备股份有限公司SHANDONG UROICA AUTOMATIC EQUIPMENT CO.,LTDKJ216顶板(压力)动态监测系统综采支架工作阻力监测子系统采矿：08-5褚晓宇191. 系统概述综采支架工作阻力监测系统用于煤矿综采工作面的支护工作阻力在线监测。

系统现场总线采用标准RS485 数据总线，总线可连接64 台压力监测分站，压力监测分站可现场实时显示支架工作阻力、最大工作阻力。

通讯分站控制巡测下位压力监测分站，通讯分站的数据发送到上位通讯主站。

综采支架工作阻力监测系统采用配套KDW28 型矿用防爆电源供电。

每台供电电源可负载一台通讯分站和15 台压力监测分站，每超过15 台压力监测分站增加一台供电电源。

2．系统结构与组成3．通讯分站通讯分站负责一个测区一个功能子系统数据采集和通讯，通讯分站的下位机为监测分站或一体化监测传感器，下位总线采用RS485 总线，下位总线最大可负载64 个站点（压力监测分站）。

3.1 通讯分站结构3.2 通讯分站的连接见图 4，通讯分站与上位主站采用有线连接，采用 2 芯通讯电缆，系统配套的电缆适配接头线与KP5001-2通讯接线盒与上位通讯电缆连接起 来。

通讯分站的关联供电电源 KDW28 接入是通过电源输出电缆插头与通讯 分站的电源输入插座连接。

通讯分站与工作面的压力监测分站通过系统 配套的防护式电缆连接。

3.3 通讯分站的安装通讯分站采用固定式安装，一般安装在工作面回采巷道的开关设备列车上，去工作面压力监测分站的通讯电缆可与工作面设备通讯控制电缆捆绑在一起移动。

KDW28 供电电源尽可能与通讯分站靠近安装。

3.4 通讯分站显示综采通讯分站显示界面：3.5 通讯分站的设置综采通讯分站的设置内容包括：压力监测分站地址起始编码，压力监测分站的地址结束编码。

进入设置菜单：同时将K1、K2 按键按下超过3 秒，即进入设置菜单显示：（1）下位监测分站起始编码设置按K1 键（▲▼）选择3，再按K2 键（Select）进入传感器起始编码设置,显示如下：按K1（+ -）修改起始编码，按K2 键存入设置编码，返回运行监控状态。

顶板矿压在线监测系统在煤矿井下的应用摘要：煤矿井下地质条件复杂，尤其是顶板结构，不同采区的顶板地质差异很大，需要制定专项顶板管理措施，确保工作面施工人员的生命安全。

近些年由于顶板安全事故的案例让我们对于顶板安全管理越发重视，为了彻底解决顶板安全事故，有效做好顶板管理，我们积极引入矿压监测系统。

矿压监测是监测预防顶板支护效果和预防岩石离层、冒顶事故发生的重要手段，对于监在线管顶板安全有着十分重要的意义。

本文对某矿在顶板矿压在线监测系统的应用情况进行介绍。

关键词：煤矿井下；顶板；矿压在线监测技术前言煤矿顶板事故的主要原因是控制不当、液压支架初撑力不足、压力监测不足等，特别是在矿压监测方面，多数矿山顶板安全条件较差，进行有效的矿山压力监测分析不足，认为高强度支护设备可以有效防止顶板事故的发生。

矿压在线监测系统是煤矿顶板管理的重要工具之一。

它不仅可以监测多子系统，还可以监测矿压参数。

此外，在线监测系统还可以跟踪不同地区的矿压监测，以及顶板离层、围岩应力、锚杆支护应力。

同时，它在系统数据传输过程中具有良好的监控效果，传输模式的特点多种多样，不仅可以提高传输效率，还可以保证数据传输的完整性一、顶板矿压在线监测系统的介绍顶板矿压在线监测系统可分为日常测站和总和测站。

日常测站设置及传感器配置标准：每50m设置一个日常测站，监测巷道顶板离层，配置一个围岩移动传感器（2点式）；综合测站设置及传感器配置标准：每个综合监测站均需配置两个围岩移动传感器（2点式），4个锚杆（索）应力传感器（两帮锚杆各1个、顶板锚索1个、顶板锚杆1个）。

二、顶板矿压在线监测系统的功能（一）回采工作面液压支架初始支护力及工作阻力监测液压支架的初始支承对拉深面直接顶的稳定性和破坏程度，以及初始压力和周期压力有很大的影响。

一旦初始支护长时间低于要求值，容易出现压力或顶板现象，带来安全隐患。

液压支架的初始支承力一般要求不小于额定工作阻力的80%。

如果初始支承力一般小于目标值，则需要对液压泵站进行大修，增加泵站压力；如果单个支架的初始支护力显著减小，说明存在渗漏或软顶岩层形成的现象，需要加强支护；如果脚手架初期支护突然出现连续不断减少的一般情况，可能会遇到故障，则有必要制定相应的支护措施，以确保安全生产。

煤矿顶板矿压监测技术研究摘要：煤矿开采环境具有复杂多变性，对于回采作业的矿区危险性因素更多，煤矿直接顶的整体安全性是综采工作面维护的重点内容，它又受到老顶的影响，一般来说，控制好回采工作面就相当于控制了老顶的活动规律，使矿压监测数据更加精确。

顶板来压监测是监测预防顶板支护效果和预防岩石离层、冒顶事故发生的重要手段，为确保矿井的安全生产，了解掌握顶板矿压监测方法和手段是很关键的，为此本文主要阐述顶板监测项目、办法、相关规定、数据分析等内容，对矿压监测技术做研究。

关键词：煤矿；顶板；矿压监测技术引言综合机械化放顶煤开采方法促进了特厚煤层坚硬顶板工作面的快速高效生产，但同时也造成特厚煤层综放工作面的强矿压显现情况，将会产生采空区悬顶面积大、难以垮落等情况，一旦大面积的采空区悬顶垮落又会造成工作面大面积来压，可能导致液压支架压死、工作面飓风等矿压危害，造成难以挽回的生命财产损失。

因此，必须加强对特厚煤层坚硬顶板综放工作面矿压监测，掌握工作面矿压显现规律，为该类矿井实现安全高效生产提供理论依据。

1顶板矿压观测概述煤矿顶板压力的观测与分析是实现矿井生产科学管理必不可少的基础工作，近年来受到煤矿企业的重视，顶板的压力显现及其控制方法研究是对顶板支护设计、合理选择支护形式及支架类型、加强顶板管理、保证安全性的重要工作。

2监测预警技术的研究2.1采面及回采巷道监测要点现阶段预测采场围岩来压成灾的主要监测内容包括采面液压支架的初撑力及工作阻力、回采巷道的顶板下沉量以及锚杆索的受力状态等。

（1）矿压显现状态监测。

通过在液压支架上安装应力感应器实施监测目的，随工作面不断推进，采集该过程中产生的矿山压力变化数据，继而对液压支架的工作阻力参数进行拟态分析研究，从而得出工作面回采过程中的顶板上覆岩层的压力显现规律，为采场顶板支护及支架的选型提供了可靠的理论基础。

（2）顶板离层动态监测。

通过在工作面的两条顺槽顶板安置离层仪达到监测要求，采集工作面推进过程中顶板的位移数据，可与其他监测数据共同分析，确定采场顶板的运移状态。

顶板动态监测系统技术标招标人：东山古城煤矿有限公司招标编号：LKWZZB-20171105投标人：北京中煤矿山工程有限公司2017年11月20日目录一、概述二、设计依据三、设计原则四、系统监测容五、系统功能六、系统组成七、主要技术参数八、系统工作原理与工作过程九、系统现场测点布置与安装十、产品简介十一、一、概述随着人类社会对于能源需求的增长，同时也局限于现今的能源结构，由于其它的新型能源，例如核能、太阳能、风能等还不具备足够的开发技术或广泛推广的条件，煤、油、天然气至今仍然是人类主要的能源形式。

尤其是我国现今的能源结构中，煤炭仍然是主要的能源形式，它占一次能源生产和消费总量的76%和69%。

我国电力工业能源的76%、家庭消费能源的80%以及能源化学原料的60%都是由煤炭提供的，在未来相当长的时期，我国仍将是以煤为主的能源结构。

为了满足国民经济建设的需要，在今后相当长的历史时期仍需保证煤炭的高效生产，这就为我国的煤矿开采提出了更加峻的要求。

安全生产是煤炭开采工作中的重中之重，在各类煤矿事故中，顶板事故仍居前位。

随着生产能力的提高、开采强度的增大和向深部开采转移，顶板安全等问题越来越凸现，主要体现在三个面：一是以锚杆支护为主要形式的巷道稳定性。

现有的支护参数到底有多大安全系数？需要监测手段进行评估及潜在的危险性预测。

二是超前支承压力影响围多大？压力集中程度多高？支承压力高峰位置在处？支承压力前移速度是多少？等等，这些与超前支护和冲击地压密切相关因素监测问题；三是工作面支护稳定性和安全性。

工作面支护工作状态怎样？支护是否满足控制顶板的要求？工作面上覆岩层初次来压与期来压步距多大？来压时对目前支护系统有多大影响等。

我国几乎所有煤矿都面临开采顶板安全问题，而这些问题往往由于局限于相对落后的监测手段和信息处理技术而被忽略，这是顶板管理不到位的主要原因。

因此，安装一套技术先进、稳定、安全可靠的“矿压实时监测系统”，对促使煤矿安全上一新台阶具有实际意义。