第三章-采煤工作面矿山压力观测
- 格式:ppt
- 大小:9.15 MB
- 文档页数:102


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。
1、直接顶初次跨落的标志是:直接顶跨落高度超过1m_1.5m,范围超过工作面长度的一半。
2、沿空巷道巷旁支护的类型:矸石带木垛密集支柱混凝土砌块、整体浇注巷旁充填技术。
4、采煤工作面矿压观测的核心为“三量”观测:顶板移近量观测、活柱下缩量观测、支柱载荷量观测。
5、浅埋煤层:开采区域大部分集中于埋深在100-150m以内的浅部,煤层的典型赋存特点时埋深浅、基岩顶板较薄、表土覆盖层较厚。
由于此类煤层的矿压显现规律具有明显的特点,为了区别于其他煤层,通常将具有浅埋深、基岩薄、上覆厚松散层赋存特征的煤层称为浅埋煤层。
6、采空区处理方法:充填,垮落,顶板缓慢下沉,刀柱法。
7、简述采区巷道支护的主要形式:棚子支护,巷旁支护,围岩注浆,锚杆支护。
或从基本支护,加强支护,巷旁支护,巷道围岩加固,联合支护角度8、单体工作面的特殊支护方式主要有:密集支柱、滑移支架支柱、从柱、斜撑支架、木垛、液压放顶墩柱等几种。
10、简述采区巷道变形与破坏的影响因素:1自然因素方面答2开采技术答11、煤矿冲击矿压的防治答:1.降低应力集中程度1)开采解放层。
在煤层群条件下,首先开采没有冲击危险或危险性较小的煤层,使构造应力得到解除,并且使岩层经过一次扰动。
在此范围内进行采掘工程,应力集中程度就可能降低。
2)推行无煤往开采,采空区尽量少留煤住;尽量采用跨上山采煤。
从而消除应力在煤往上集中叠加的可能性;3)合理安排采掘程序,避免形成三面采空的“孤旷。
2.改变煤岩的物理力学性质:1)高压注水,人为地在煤岩内部造成一系列弱面,并起软化作用,增加塑性变形量,从而减少弹性能聚积的程度;2)放松动震动炮,释放媒体内部积聚的能量。
3)孔槽卸压,用大直径钻孔或切沟槽使媒体松动,达到御除压力:12、砌体xx:将采场视为一个有机的整体,在围岩运动中起骨架作用的称为砌体梁。
13、根据回采工作面上覆岩层内部的破坏情况,将回采工作面上覆岩层分为三带,沿工作面推进方向划分为三个区。
煤矿矿压监测方案分析煤矿矿压监测在煤矿的安全管理中起极大作用,煤矿矿压的大小影响煤矿的安全,安全是煤矿的基础,保证煤矿工人人身安全,提高煤矿开采效率。
煤矿矿压监测应该长期连续的进行,并且根据监测结果,及时的总结问题,提出解决方案。
标签:煤矿矿压监测为了解决屯宝煤矿动压影响巷道支护问题,实现矿井的安全和高效生产,屯宝煤矿开展了综采工作面动压影响范围及支护参数研究课题,以便清晰的认识到受采动影响困难巷道围岩的变形影响因素,变形机理、变形规律、变形特征等,为受采动影响困难巷道支护问题提供更完善的解决方案,解决支护难题,使屯宝煤矿动压影响巷道支护方案更加科学、系统。
1煤矿矿压监测简介和重要性(1)采煤工作面矿山压力观测就是利用各种观测仪器或工具,对回采工作面及四周围岩的应力、顶底板变形与破坏、支柱下缩与载荷、煤壁片帮、支架变形与折损等宏观矿压显现进行测量与记录,通过整理分析,从而掌握采煤工作面的矿压显现规律,并以此指导生产。
(2)对采煤工作面日常安全管理提供技术支撑。
《煤矿生产技术管理工作的若干规定》第二章“现场管理”第九条四款中规定:“每个采掘工作面要根据本煤层和邻近采区的地质测量资料和矿压观测资料,包括顶板来压规律、下沉量、下沉速度、压力值等,确定采掘工作面的顶板控制方法、支护方式,作为编制采、掘作业规程的依据。
凡是没有顶板观测资料而制定的作业规程,不得审批。
新投产矿井、新开采煤层应在生产中逐步积累矿压观测资料”。
这就充分说明了矿山压力观测的重要性及在煤矿生产中的地位。
(3)原煤炭工业部颁发的《煤炭工业技术政策》第39条“矿山压力测量”规定:“各矿区对采煤工作面和井巷进行矿压观测,根据岩层性质、顶板压力、顶板下沉量和下沉速度、放顶步距、周期来压等数据,逐步摸清本矿区的矿压规律,制定本矿区的顶板分类标准。
作为采区设计、巷道布置、设备选型、支护设计、顶板控制的依据。
”这就在原则上阐明了采煤工作面矿山压力观测的目的和任务。