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矿压观测报告一、概述矿山压力的观测与分析是实现矿山生产科学管理必不可少的基础工作，多年来一直为广大采矿工程技术人员重视，矿山压力显现及其控制方法研究是正确进行采矿设计、合理选择支护形式及支架类型、加强顶板管理、保证安全生产的重要一环。
二、观测目的为研究巷道矿压显现特征，能有效地指导矿井开采，为掌握矿山压力及其显现规律，改善合理支护方式，确定合理护巷参数，改进巷道支护提供科学依据，提高巷道支护效果。
同时防止顶板事故的发生，保证我煤矿安全而高效的生产，特此作矿压月度报告。
三、观测区域地质及围岩性质1503工作面为一采区第二个工作面，西北走向布置，工作面北翼为F2逆断层，东北翼为1501首采工作面，西南方向为1505备采工作面，东南方向为+920集中运输巷。
观测区域是1053回风道。
该面煤层为煤5，含炭质泥岩夹矸1～2层，夹矸平均厚度0.2m，煤层色泽为黑色，条痕为深棕色油脂光泽，呈参差状断口，节理面充填方解石脉，含黄铁矿。
直接顶：砂质泥岩3.26m深灰～灰黑色泥岩、砂质泥岩为泥质结构，波状层理发育，易垮落。
老顶：细粒砂岩5.90m 灰白～灰色粉、细粒砂岩，砂质胶结，以石英为主、长石风化，斜层理发育。
四、支护技术参数1503回风道：巷道净高3.2米，宽5米。
锚杆采用Φ20mm×2600mm，间排距800mm×800mm，每排布置13根，巷道拱部采用长7300mm锚索加强支护，间排距1600mm×1600mm，从巷道中心线向两帮依次按“333”型布置。
五、观测方法在一般情况下巷道内每隔50m设立一个顶板离层和巷帮离层观测站，顶板离层分为四个点基点1、2、3和4分别是从深到浅排列的，新设立的观测站，连续观测，每天记录一次观测数据并加以整理，如果所观测巷道没有明显的矿压显现，就改为三天一观测，依次直到矿压完全稳定。
观测的主要任务是掌握掘进后围岩中的矿山压力分布及其发展变化的规律，并搞清顶板活动规律、掘动条件等各方面因素的影响。
某矿综采面矿压观测方案设计1. 引言1.1 研究背景研究背景：随着矿山规模的不断扩大和矿井深度的增加，矿山地压问题日益突出，给矿山生产和安全管理带来了极大的挑战。
作为矿山生产的关键环节，综采面的地压问题尤为重要。
目前，我国煤矿综采面压力观测工作仍然存在一些问题，如监测设备不够完善、监测手段不够灵敏等，导致地压情况不能及时有效地掌握，给矿山生产安全带来了隐患。
开展综采面矿压观测方案设计研究具有重要意义。
为了解决上述问题，本研究旨在设计一套高效可靠的综采面矿压观测方案，通过优化监测设备和改进监测手段，提高对矿山地压情况的监测精度和及时性，为矿山生产提供可靠的地压预警和风险评估信息。
本研究将结合实际矿山条件，探讨不同综采面的地质构造及工作面的布置方式对地压的影响，为提高综采面地压管理水平提供理论支撑。
通过本研究的开展，旨在为矿山生产安全提供科学依据，为我国煤矿综采面压力观测工作的改进和发展提供参考。
1.2 研究目的研究目的：本研究旨在设计一套针对某矿综采面矿压的观测方案，通过对矿体运动和矿山岩层变形的监测，实现对矿山地质构造和岩体变形的实时动态监测与分析。
具体目的包括：1. 建立综采面矿压观测方案，确保矿山生产过程中对矿山运动及岩层变形的及时监测；2. 分析矿山岩体稳定性及地质构造变化，保障矿山生产安全；3. 优化矿山生产方案，提高生产效率和资源利用率；4. 基于观测数据进行风险预测，为矿山地质灾害防治提供科学依据。
通过本研究，旨在为矿山生产管理部门提供科学依据，为矿山生产安全和高效运营提供技术支持和决策参考。
1.3 研究意义研究意义：矿山压力观测在矿山生产中起着至关重要的作用。
通过对矿山压力的监测和分析，可以帮助矿山管理者更好地了解矿山地质条件和矿体稳定性，从而有效地制定采矿方案，保障矿工的安全，提高生产效率。
矿山压力观测还可以帮助预测和避免矿山地质灾害，如地压突出、岩层滑移等，对于保障矿山设施和人员安全具有重要意义。
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。
综采工作面初采矿压观测分析摘要：随着矿产开采的延伸，由于受地质条件的限制和采区边界的影响，为提高资源回收率，为确保顺利回采，文章针对综采工作面初采矿压观测分析，为综采工作面初采矿压观测分析提供理论与实践依据。
关键词：综采工作；采矿；分析1 工作面概况及工作面支护1.1工作面概况寸草塔二矿31202综放工作面位于31煤二盘区，22煤22111、22113采空区下方，31煤回风大巷西北侧，为31煤层二盘区第二个工作面，辅运外侧为31201工作面采空区。
工作面推进长度2635.7m，工作面宽度310m，煤层厚度为4.0-7.8m，平均煤厚6.42m。
工作面掘进过程中揭露6条断层，所有断层均为正断层，产状分别为：F3170：311°∠55°H=1.2m、F3169：111°∠60°H=1.0m、F3168：303°∠55°H=2.5m、F3145：164°∠55°H=2.4m、F3144：228°∠40°H=5.8m、F3149：256°∠55°H=1.5m。
预计该6条断层将会对回采产生影响，其中F3168、F3145和F3144对回采影响大。
工作面回采至距切眼约2070m处可能揭露22煤层揭露的F28（F28：86°∠43°H=6.3m）断层在31煤的延伸，预计断层落差H=6.5m（靠近辅运顺槽）。
断层附近煤层顶底板破碎，容易发生片帮和冒顶。
1.2支护方式工作面选用液压支架共155台，郑煤机生产的ZFY18000/25/39D型支架145台，其中工作面中间支架143台，过渡架头尾各1台，机头组合支架1台，机头、机尾端头头支架ZY12000/20/40D共9台。
表1-1 郑煤ZFY18000/25/39D液压支架主要技术特征表1.3液压支架的确定1.3.1选型原则和要求：1、支架的初撑力和工作阻力要适应直接顶和老顶岩层移动产生的压力；2、支架的结构和支护特性，要能适应和保护暴露顶板的完整性；3、支架底座要适应底板岩石的抗压强度；4、支架支撑高度要与采高或煤层厚度相适应；5、支架的安全性能要好。
矿压分析总结一、工作面位置1-101综采工作面位于一采区皮带巷右翼，1-1011巷沿矿井边界布置，1-1012巷沿一采区轨道巷下山方向布置，切割巷靠边界与许北煤矿相邻。
该工作面地面东南有许村村庄，地面有一座废弃洗煤厂，有零星的房屋建筑，其余为山脊沟谷及农用耕地。
地面标高+580m—+630m，工作面煤层底板标高为+470m—+534m，盖山厚度为163.0~245m。
二、工作面情况该工作面正巷长为1372m，副巷长为780m，切巷220m，回采煤层为1#煤层，1#煤层位于山西组中上部，煤层发育稳定，厚度一般为1.5-1.7m，平均1.6m。
顶板为伪顶、直接顶、老顶；伪顶为泥岩（0.5m）；直接顶为细砂岩（4m),老顶为砂纸泥岩（5m).底板为泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、细砂岩多。
1#煤层与2#煤层层间距为10m—14m，不稳定。
根据掘进过程中揭露情况，工作面大约共计16个断层，其中1-3m断层14个，倾角25°-65°；4m断层1个，倾角55°；15m 断层一个，倾角70°。
三、液压支架参数根据工作面顶底板岩性、底板比压、煤层厚度及有关生产资料，工作面支护选用ZY3300/11/26A掩护式液压支架，其特征见下表：支架型号ZY3300/11/26A型支撑高度1100-2600mm 支架宽度 1430-1600支架初撑力1308KN 支架工作阻力1650KN支护强度0.50-0.61(f=0.2)Mpa 所需泵站压力31.5Mpa支架中心距1500mm 顶梁长度3050mm端面距340mm 移架步距600mm四、分析处理截止7月15日8点班1-101工作面共推进323m（正巷推进至37#点前17m,副巷推进至16#点前91.5m）。
初次来压规律综采工作面推进了6m时，工作面45#—73#架顶板开始垮落，落顶厚度在2m左右。
顶板压力较大，顶板帽落的矸石较多。
六号、七号、八号、九号、十号矿压监测分站压力增大。
东区10-101综采工作面矿压规律及支架适应性分析与评价文件名称RPAnalysis系统部门回坡底矿生产科文件状态[ ] 草稿[ √] 正式发布[ ] 正在修改编制人张文龙编制日期2012.4.11审核人审核日期1工作面地质与开采技术条件10-101工作面位于山西霍州煤电回坡底煤矿 +556水平东一采区，工作面所采煤层为 10#煤，该工作面走向长度 695m，倾向长度 250m，倾角 2.5°-14o。
工作面采用长壁采煤法，属于单一走向长壁开采，采高 2.6m，采煤方式为综采，顶板处理方式为垮落法。
工作面岩层柱状如图1所示。
图1 10-101工作面岩层柱状图工作面采用液压支架支护，支架名称为两柱式，额定初撑力 30 Mpa，额定工作阻力 43.8 MPa，支护强度 0.86 MPa，支架数量 170 架。
2 综采（放）工作面矿压观测数据及分析2.1 10-101工作面需控岩层范围及分类（级）（1）直接顶厚度σ、厚度M、碎胀根据10-101工作面采高、顶板岩层柱状图中各岩层抗压强度c系数K A可判定该工作面直接顶厚度为 3.7 m，组成直接顶的岩层层数2。
（2）基本顶厚度σ、厚度M可判定根据10-101工作面采高、顶板岩层柱状图中各岩层抗压强度c该工作面基本顶厚度为14 m，组成基本顶的岩层层数 2 。
（3）直接顶分类根据直接顶强度指数和初次来压步距，该工作面直接顶属于 1 类直接顶。
（4）基本顶分级根据基本顶初次来压当量，该工作面基本顶属于Ⅰ级基本顶。
2.2 10-101工作面顶板运动规律分析观测日期从 2012年03月15日到 2012年04月05日，期间工作面推进距离 m 累计推进距离共 411.4m，各个液压支架整架工作阻力如图（横坐标为：①工作面距开切眼距离m或至观测点距离m，②观测日期；纵坐标为：以初撑力、循环末阻力、时间加权平均阻力为纵坐标，单位MPa）所示：（1）顶板来压步距判断10-101工作面顶板来压步距如表1所示。
矿压观测制度（2023）(一)、综采矿压观测要求：1、综采队采煤技术员(采煤副总工程师)为本队矿压观测主要负责人，负责工作面回采期间矿压观测。
当综采工作面开头投产时，就开头着手编写矿压观测报告，根据初采、正常回采、特别地质构造和末采四个阶段去观测和编写，特殊要加强工作面初采、未采、过构造期间的矿压观测。
原则上，每个阶段观测一段距离把握了矿压规率后，就不再进展矿压观测，当工作面项板压力特别时，进展矿压观测。
一个综采工作面完毕后，就要形成一个完整的矿压观测总结报告。
2、当综采工作面消失以下状况下必需进展矿压观测:①工作面初采从切眼至推动200m位置。
②工作面回采过程中过空巷、断层、腰巷、薄基岩等特别地质构造时。
③工作面压力消失特别，造成设备损坏时。
④工作面末采距贯穿100m位置。
⑤采高发生较大变化时。
3、工作面作业规程中建立完善的矿压观测章节，其中内容包括方案设计，现场观测，系统数据采集整理，结论分析和成果汇报等内容。
距贯穿100米左右时，就要对工作面周期来压进展具体的观测和记录，距贯穿30米开头调整推采速度及采高，实现对工作面周期来压的有效掌握，尽可能使最终一次周期来压在距贯穿3-5米时降临，确保工作面与回撤通道贯穿时避开周期来压;特别状况下，可停机等待周期来压过后贯穿。
4、矿压观测内容及要求：①综采支架阻力的记录和分析、安装特别压力记录仪器的数据记录和分析。
②工作面煤壁片帮、支架接顶及架形、漏顶(矸)状况、安全阀开启、立柱下缩量等矿压显现，观测要认真，内容要详尽。
③综采上下顺槽超前支护范围内顶帮压力状况。
5、矿压观测报告要求①要求在工作面初采后(初次来压)、5天内提交初采矿压报告。
②在距特别地段(地表过沟谷、过空巷、过集中煤柱等)、前100m开头进展具体矿压观测，过特别地段后5天内提交矿压报告。
③末采段，在剩余30m时，提报末采矿压报告，要在巷道平面图上标注末采段历次来压地点，矿压显现强度，并猜测贯穿期间来压地点。
芦草井沟煤矿501工作面 矿压分析报告
报告编写：__________ 审 核：__________ 技 术 部：__________ 总工程师：__________ 生产技术部 2011年 1月11日 1工作面矿压规律研究 .................... 3 1.1矿山压力观测的目的 ............. 3 1.2 矿山压力观测的方案............. 3 2 工作面矿压实测分析.................... 4 2.1工作面支架压力历史曲线 ...... 4 2.2工作面初次来压分析 ............. 7 2.3 支架工作阻力频率分布 ....... 13 2.4支架初撑力分析 ................... 16 小结： ...................................... 20 1工作面矿压规律研究 1.1矿山压力观测的目的 （1）掌握501面综采工作面矿压显现规律，为工作面安全生产提供指导。 （2）分析支架运行特征与工况，评价支架适应性，为以后支架工作阻力确定提供基础。
1.2 矿山压力观测的方案 工作面观测主要内容为工作面支架压力观测，观测仪器采用天地科技股份有限公司自主研发的CDW-60型支架压力记录仪主要用来监测综采工作面支架工作阻力，该仪器采用先进的钢弦式传感器，钢弦传感器与其它类型的传感器（如应变片，压阻式等）相比具有坚固耐用、可靠稳定、防潮防震、寿命长、频率信号输出、能够长距离传输而不会由于电缆电阻，接触电阻变化引起明显的衰减等特点，特别适合于煤矿井下潮湿、有爆炸性气体等恶劣环境下使用。 测站沿工作面布置方向共分为3个测站，分别位于工作面的上部（76、77、78号支架）、中部（40、41、42、43号支架）和下部（4、5、6号支架），工作面安装的CDW-60型支架压力记录仪布置如图1-2-1所示。
图1-2-1 CDW-60型支架压力记录仪测站安装示意图 支架压力观测经设备安装调试后，从2010年11月9日起工作。以实测数据为基础，按照工作面正常推进时期进行数据分析。通过矿压实测数据分析，掌握工作面在正常推进期间的矿压规律，分析支架运行特征及工况、评价支架适应性。 2 工作面矿压实测分析 2.1工作面支架压力历史曲线 图2-1显示了支架从2010年11月9号到2011年1月16号的支架的压力历史曲线，由支架的压力历史曲线图可以看出在2011年1月8、9、10号工作面初次来压，其中在工作面中部支架40、41、42、43号的压力记录数据上显现较为明显，表现为压力突然增大，中部多数支架安全阀开启。
4号支架压力曲线 5号支架压力曲线 6号支架压力曲线
40号支架压力曲线 41号支架压力曲线 42号支架压力曲线 43号支架压力曲线 76号支架压力曲线 77号支架压力曲线 图2-1 78号支架压力曲线 2.2工作面初次来压分析
顶板来压步距主要是用加权阻力和最大阻力来进行确定，因此在分析来压情况前，首先要明确以下几个概念：
（1）加权阻力（时间加权阻力）：是指一个采煤循环或一定时间段（本课题计算以天为时间段）内支护阻力的平均值，可用下式计算：
其中小时。 （2）最大阻力：是指一个采煤循环内或一定时间段内支护阻力的最大值。 （3）平均阻力：是指一个循环内或一定时间段内支护阻力的算术平均值。 （4）平均加权阻力：是指观测期间加权阻力的平均值。 （5）平均最大阻力：是指观测期间最大阻力的平均值。 （6）来压判据：顶板来压步距主要是用加权阻力和最大阻力来进行确定，计算公式如下：
最大阻力判据： 式中：——最大阻力来压判据，kN； ——平均最大阻力，kN； ——最大阻力均方差，kN； 加权阻力判据： 式中：——加权阻力来压判据，kN； ——平均加权阻力，kN； ——加权阻力均方差，kN。
(7) 均方差：用下述公式计算： 式中：——第次的测量值；
——有限次统计的平均值 根据上述公式，首先要算出各个支架每天的最大阻力及加权阻力的均值及均方差，得到各个支架来压步距的判断依据，具体计算数值如表2-2-1所示，根据支架的来压判据对各个支架的来压做出判断，其各支架的来压判据图如图2-2： 表2-2-1 支架来压判据 支架 最大/kN 加权/kN 平均阻力 均方差 判据 平均阻力 均方差 判据
4# 2086.50 1114.77 3201.27 1293.29 721.54 2014.83 5# 2717.41 880.06 3597.47 1913.23 915.75 2828.98 6# 2814.05 965.36 3779.41 1897.06 959.13 2856.19 40# 2650.53 1368.96 4019.49 1338.27 796.97 2135.24 41# 2624.62 1389.15 4013.77 1467.96 860.09 2328.05 42# 2856.84 1169.42 4026.26 1670.19 768.13 2438.32 43# 3045.83 1503.57 4549.40 1895.73 1100.54 2996.27 76# 2931.34 1045.78 3977.12 1939.85 1063.93 3003.78 77# 2526.51 1161.65 3688.16 1454.35 670.60 2124.95 78# 2297.70 1267.49 3565.19 1304.49 804.91 2109.40
4号支架判据图 5号支架判据图 6号支架判据图 40号支架判据图 41号支架判据图
42号支架判据图 43号支架判据图 76号支架判据图 77号支架判据图 图2-2 78号支架 判据图 由以上数据分析可以得到其基本顶的初次来压步距，其中得到工作面中部基本顶初次来压步距为31.06米，平均为32.3米。初次来压步距如下表2-2-2： 表2-2-2 基本顶初次来压步距 工作面位置 机头 中部 机尾 支架号 4# 5# 6# 40# 41# 42# 43# 76# 77# 78#
来压步距/m 35.95 31.82 34.45 31.62 31.54 32.24 28.86 34.45 31.95 30.75 平均/m 33.46 31.06 32.38 总平均/m 32.3
2.3 支架工作阻力频率分布 工作阻力频率分布图是由支架的工作阻力在不同区间的百分比来确定，具体方法是划分N个区间（本分析N=5-6），分别统计支架工作阻力在各区间所占的百分比。 对于理想的支架工作阻力频率分布图应是正态分布，处于低阻力和高阻力所占整个区间很少比例，中间部分所占比例较大。若低阻力所占比例较大，表明支架实际使用效率偏低，富余量较大；若高阻力所占比例较大，说明支架长期在超负荷状态工作，支架额定工作阻力偏低，不能满足现场支护要求。在这种工作条件下，支架安全阀将频繁开启，影响支架的使用寿命。 通过近期监测的矿山压力数据对其501工作面支架工作阻力进行统计分析得到工作面支架工作阻力分布如图2-3：
4号支架工作阻力频率分布 5号支架工作阻力频率分布 6号支架工作阻力频率分布 40号支架工作阻力频率分布 41号支架工作阻力频率分布 42号支架工作阻力频率分布 43号支架工作阻力频率分布 76号支架工作阻力频率分布 77号支架工作阻力频率分布 图2-3 78号支架工作阻力频率分布 2.4支架初撑力分析 支架的初撑力直接影响到支架的支护效果，初撑力的大小对防止顶板离层、工作面煤壁的片帮起着重要作用。支架的初撑力应该尽可能大一些，但是由于液压管路损失和机械强度极限等原因限制，支架初撑力不可能太大，一般说来支架的初撑力能达到额定初撑力的85%以上属于合理的范围。 为了分析工作面支架初撑力的合理性，采取了数理统计方法分析了初撑力的分布区间，如表2-4-1所示，各支架的初撑力频率分布图如图2-4所示：
表2-4 -1 支架初撑力频率分布统计表（单位：%） 区间架号 0～1 1～2 2～3 3～4 4～5 ×1000kN 4# 55.1% 31.9% 10.1% 2.9% 0 5# 52.6% 24.3% 19.3% 3.8% 0 6# 46% 32.9% 18.4% 1.3% 0 40# 61.8% 20.6% 10.3% 7.4% 0 41# 35.3% 44.7% 16.5% 2.4% 1.1% 42# 40% 30.7% 25.3% 4.% 0 76# 50.1% 36.5% 12.9% 0 0 77# 43.4% 38.4% 14.1% 3.0% 1.0% 78# 48.7% 36.2% 13.8% 1.2% 0
4号支架初撑力分布 5号支架初撑力分布 6号支架初撑力分布 40号支架初撑力分布 41号支架初撑力分布 42号支架初撑力分布 76号支架初撑力分布
