煤矿巷道支护与矿压观测研究
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龙门煤矿采掘工作面矿压观测、分析、预报制度一、组织机构组长:总工程师、地防治水副矿长副组长:生产科科长、地测科科长成员:生产科、地测科及科及建筑工程工程技术人员。
领导小组下设办公室,办公室设在生产科,办公室主任由生产科科长兼任。
二、职责分工总工程师:负责全矿矿压观测。
生产科科长及地测科科长:负责矿压平时观测日常管理工作。
施工单位职责:负责本施工区队矿压观测及资料的、整理和分析预报。
生产科及地测科职能:重点负责监督观察造纸区队的矿压观测资料的收集、整理和分析预报。
巷道观测点布置1、岩巷掘进在耙矸机后方布置观测站,开口5m处设立一组巷道变形观测站,以后每间隔30m设立一组观测站,每个观测站设4个测点,依次位于巷道顶板、底板、巷道两侧腰线(拱基线)处各布置1个。
后方巷道变形趋于稳定后不再进行观测,如后巷变形严重可增加变形气象观测数量。
(根据现场实际情况而定)2、煤巷开口掘进5m处设立一组巷道二处变形观测站,以后每间隔30m设立一组观测站,每个观测站设4个测点,白苞位于巷道顶板、底板、巷道两侧腰线(拱基线)处各布置1个。
三、观测方法1、锚网喷、锚网索喷支护的排水沟,顶板及两帮观测点天花板用钉子钉入墙壁内,然后用红漆标记;自巷道顶板悬挂一根线绳垂至地坪面(轨面),把巷道两帮观测点用连结起来线绳连接起来,垂线两侧为左帮(右帮)巷道宽度,发展水平线绳与垂线交叉点上、下分别为腰线上(下)巷道高度,各观测站必需挂牌管理,现场要有观测记录。
2、架棚支护巷道,在巷道顶板向下2m位置,水平两侧帮部各设一个观测点,编号分别为A、B,在巷道顶板设置一个观测台观测点,编号为C,其中A、B、C三个观测点,测点设置在U型钢棚腿上,使用红漆进行标示。
在观测点巷道底板增设一个观测点,编号为D。
由于巷道变形较快,拉底比较频繁所以D点不采用钎杆标识,日常观测巷道高度即C点到地坪面(D点的垂直距离),各观测站必须挂牌管理,内场要有观测记录。
煤矿围岩观测制度矿属各单位:为加强我矿围岩观测工作,准确掌握工作面矿压显现规律,适时有效地监测矿山压力,提高巷道支护质量,保证安全生产,结合我矿实际现状,特制定如下围岩观测制度。
一、成立围岩观测领导小组1、总工程师任领导小组组长。
2、各专业系统副总工程师任副组长。
3、生产技术科相关人员和区队工程技术人员为小组成员。
二、综采工作面围岩观测应符合下列规定:1、工作面内每5架设置一个监测点,综采背拉工作面错口处过渡架设置一个监测点。
(如果使用在线观测,工作面每10架设置一个监测点)。
2、技术副队长牵头负责矿压数据的观测、分析工作;各班组设专人维护好矿压表的卫生并确保矿压表完好。
3、机械压力表由每班的验收员或技术员负责观测,每班对液压支架的瞬时压力(黑色指针指示值)和区间峰值压力(红色指针指示值)进行观测并记录,分别在接班后、班中及交班前各记录一次,把观测的结果填写在矿压观测记录上,每次观测后需将压力表红色指针调至与黑色指针相同位置。
当班的跟班队长对验收员填写的矿压观测记录进行核实并签字确认;工作面矿压观测记录必须进行认真分析,以便及时掌握工作面的压力情况变化。
当发现工作面的压力异常增大时必须向下一班跟班队长交代工作面的压力情况,并向生产科进行汇报,以便工作面在回采时加强顶板支护质量管理,保证工作面在回采过程中的安全。
4、二水平顺槽(煤巷)及沿空留巷巷道加强巷道顶板观测。
巷道内除正常设置顶板离层仪外,每隔25m设置一组“十字”观测点,以便于利用浅基点、深基点离层量,计算出锚杆锚固范围外离层量以及巷道顶板下沉量。
“十字”测点设置位置要与顶板离层仪对应,测点锚杆必须做出明显标记,并编号管理。
5、顶板总离层量超过40mm时,施工区队技术人员应立即向生产技术科分管科长汇报,相关科室人员根据现场实际情况,确定方案:①顶板完整、不破碎,无较大裂缝时,采取加强现场观测,每天观测一次;②顶板破碎、有较大裂缝时,考虑施工锚索梁或套棚进行支护。
矿压工三项标准矿压工岗位标准:1、掌握回采工作面上覆岩层运动规律、回采空间围岩与工作面支架的相互作用关系并进行顶板来压预报。
2、划定回采煤层老顶的级别和直接顶的类别,为工作面支架选型和确定合理参数提供依据。
3、对正在使用的支护和采煤设备的适应性进行观测。
4、研究掌握采动影响和支撑压力分布的规律。
5、掌握巷道围岩动态、围岩结构和巷道支护结构的效果,以谋求设计、施工的经济性,反馈于设计、施工,提供井巷施工的原始资料。
工作标准:(一)综采工作面矿压观测工作标准1、下井前必须了解工作面主要参数及重点观测检查项目。
2、准备齐全观测所需工具(钢卷尺、采集器、糖量计、单体柱巡回检查仪)。
3、进入工作面顺槽后,要注意观测所剩余走向长度范围内的顶、底板变化(如顶板是否有裂缝、零皮塌落、下沉、底板是否地鼓)、两帮变化(片帮)、原先支护状况变化等记录下来。
4、在超前、端头支护范围要检查单体柱数量、间排距、防倒、防坠装置是否完好齐全并抽查单体柱压力情况。
5、测量乳化液浓度情况及泵站压力值。
6、工作面观测:(1)机道顶板状况、煤壁片帮情况。
(2)支架状况(背矸及厚度、跑冒滴漏状况、直线度、架间距)(3)观测古塘悬板状况,记录、采集矿压仪表读数及矿压表完好情况。
(4)首尾安全出口是否畅通。
(5)测量采高,看是否留顶煤、底煤。
(二)掘进矿压工锚杆拉拔力实验工作标准1、锚杆拉力试验人员在进入工作面后首先要认真检查处理好试拉地点的顶、帮安全;观察设备车辆运行情况,确认无安全隐患时方可进行锚杆锚固力试验。
2、在选好的位置将锚杆拉力计的千斤、油管安装好后,试验人员及工作面人员离开所需试验锚杆1.0米以外的范围,以防在试验过程中顶板零皮、锚杆拉力计的千斤、托板掉下伤人。
3、试验结束后,拆下锚杆拉力计千斤,要用红油漆在试验后锚杆的托板上标注试验结果日期,标注要清晰可见,字迹要工整。
对于锚杆锚固力达不到要求的锚杆,需在其前后5米范围再试验1~2架,以便检查出锚杆锚固力达不到要求锚杆的范围,同时用红油漆作出标注。
石拉乌素煤矿深部大采高综采工作面矿压规律研究秦立堂,顾颖诗,吴震(1.兖州煤业股份有限公司济南煤炭科技研究院分公司,山东济南250000;2.内蒙古昊盛煤业有限公司,内蒙古鄂尔多斯017000)摘要:为研究鄂尔多斯地区深部复合煤层大采高综采开采方式下的采煤工作面矿压规律,本文以石拉乌素煤矿221上01工作面为研究对象,制定针对性现场观测方案,在工作面开采期间开展矿压实测,分析总结得到了该地质和开采条件下的顶板活动规律及矿压显现特征,为该矿后续工作面开采过程中的采场围岩控制和巷道支护优化提供了科学依据。
关键词:高地压矿井;大采高综采;矿压规律中图分类号:TD323文献标志码:A文章编号:1009-0797(2021)03-0099-04Study on ground pressure law of large mining height fully mechanizedmining face in deep compound coal seamQIN Litang1,GU Yingshi2,WU Zhen2(1.Y^^hou C厨I九dus好Co.,Ltd.Jk问Co说%ience and Technology Research Institute Branch,J^an250000,体也a;2.bner Mon和ba Haosheng Coal Industiy Co.,Ltd.,Ordos017000,Chin a)Abstract:In order to study the ground pressure law of a deep and high pressure mine in Ordos area under the mode of fully mechanized mining with large mining height,this paper established the field observation scheme of Shilawusu coal mine221上01mining face,carried out the field measurement of ground pressure during the miningperiod,analyzed and summarized the roof activity law and ground pressure behavior characteristics under the geological and mining conditions,which was the follow-up working face of the mine.It will provide a scientific basis for surrounding rock control and roadway support optimization in the process of mining.Key words:High pressure mine;Fully mechanized coal mining with high mining height;Law of ground pressure0引言石拉乌素煤矿位于内蒙古鄂尔多斯市境内呼吉尔特矿区,矿区正处于开发建设阶段,附近相邻矿井中可借鉴的开采经验较少。
膏体充填工作面矿压观测方案及结果分析煤炭开采后,造成地表沉陷的根源是由于煤炭资源采出后形成采空区,给顶板岩层提供了自由活动的空间,导致上覆岩层的下沉移动变形,进而引起地表发生沉陷。
本文对许厂煤矿1335膏体充填工作面矿压观测方案及结果分析进行阐述,重点观测工作面压力显现及顶底板移近量来反映膏体充填工作面地面基本不沉陷。
标签:地表沉陷;膏体充填;采空区;矿压观测1 引言许厂煤矿膏体充填是将煤矸石、胶结料等原料在地面加工成膏状浆体,利用充填泵输送到井下充填工作面采空区,填充采空区的采煤方法,膏体充填工作面采煤后顶底板移近量是造成地表沉陷的原因。
2 概况1335工作面位于130采区,属于-225m水平,东侧和北侧为采空区,南侧为130采区上山煤柱;西部为待开采的1333充填工作面。
井下标高-270~-250m,走向长643m,倾向长66m,平均煤厚5.2 m,工作面膏体充填开采工序为:割煤、支护—隔离—充填。
3 工作面矿压显现观测3.1 观测目的观测充填工作面在回采期间其液压支架的工作阻力和顶底板移近量,进而分析充填工作面的矿压显现情况及规律。
3.2 观测内容(1)支架工作阻力。
(2)工作面顶底板移近量观测。
3.3 测站布置(1)工作面支架阻力的测点布置。
1335工作面在ZC5600/20/38型充填液压支架上安装一个压力表来观测支架初撑力,根据现场实际条件选取9#、16#、24#、30#、35#、40#支架作为测点。
11月28日至11月31日工作面经历了一个充采循环,读取其初撑力、平均末阻力和历史最大工作阻力。
(2)工作面顶底板移近量的测点布置。
11月28日工作面完成充填后,工作面支架与煤壁之间共布置了三个测点,分别为1#、2#、3#。
三个测点均距煤壁0.7m,其中1#位于36#-37#支架之间,距轨道顺槽中线18.5m;2#位于35#~36#支架之间,距轨道巷中线20m;3#位于22#~23#支架之间,距轨道巷中线38m。
巷道围岩观测标准
(一)为掌握巷道矿压显现规律及特点,科学指导采场设计、巷道布置、现场施工和维护,综合评判设计和支护效果,预防顶板事故,根据《煤矿安全规程》(2016)第104条:“严格执行敲帮问顶及围岩观测制度”的规定,制定本制度。
(二)组织机构:建立以总工程师为首的围岩(矿压)观测技术管理体系,成立围岩(矿压)观测组,抽调具备相应专业知识,技术素质高,工作责任心强的专业技术人员开展围岩(矿压)观测工作。
围岩(矿压)观测组应根据煤矿井下围岩实际情况,制定围岩观测方案,监督实施。
(三)观测范围:井下所有采掘工作面及巷道。
(四)观测内容:
1.掘进工作面:观测巷道变形量和顶板离层。
2.采煤工作面:工作面煤壁片帮、端面距、冒高、支架(柱)状况、两巷超前顶板运动规律、应力分布、巷道变形量、工作面及两巷超前支护质量等。
(五)观测方法
1.巷道围岩变形量每周至少观测一次。
2.工作面支架初撑力、工作阻力每周检测两次。
3.两巷超前顶板运动规律、应力分布、巷道变形量每天至少观测一次
4.工作面顶板及两巷超前支护质量、煤壁片帮、端面距、冒高、支柱状况每班进行观测。
第三章巷道布置及支护说明第一节巷道布置二采区六煤+897m中部车场南翼绕道设计长度172.54m(可调),二采区六煤+897m中部车场南翼绕道在+897m中部车场一号交叉点处开口,与Ⅱ020604运输顺槽贯通,开口位置坐标为:X=4209286.798、Y=36380576.411、Z=+902.814(底板)。
开口时,由地测科放好施工中腰线,严格按中、腰线掘进。
1、开口掘进为平巷段,以3‰上坡掘进60.89m;2、再以16°上坡掘进29.03m3、最后以3‰上坡掘进82.62m后与Ⅱ020604运输顺槽附:二采区六煤+897m中部车场平、剖面图(1: 500)。
第二节矿压观测该巷道为锚网喷+锚索联合支护,岩巷掘进,根据《煤矿安全规程》规定,该巷需要进行顶板安全检查及锚杆和锚索载荷监测,具体观测内容、目的及方法见锚杆拉力检测每班必须抽查,由每班验收员负责检测、记录。
技术员对锚杆检测结果进行监督和分析并存档。
第三节开口设计开口处支护设计:因二采区六煤+897m中部车场南翼绕道在+897中部车场一号交叉点处开口,巷道内有原支护完善。
待掘进5m完成前必须对开口处进行加强支护。
14#槽钢桁架长2500mm,锚索规格φ21.98x8300mm。
加强支护处锚索上双锁具。
附:加强支护图第四节支护设计一、巷道断面设计1-1断面设计为半圆拱形,掘进宽度为4240mm,掘进高度为3620mm,掘进断面面积为13.57m2;净宽为4000mm,净高为3300mm,净断面面积为11.48m2。
喷浆厚度120mm,地坪厚度200mm。
二、永久支护设计1、1-1断面均采用锚网喷+锚索支护,喷射混凝土厚度为120mm,砼标号C20。
巷道全断面挂φ6.5mm的钢筋网,网孔尺寸为150mm×150mm;拱、帮部锚杆均为φ20×2400mm的左旋螺纹钢筋树脂锚杆,锚杆间排距为800mm×1000mm,三花眼布置;拱、帮部每根锚杆均充填药卷2节φ23mm×700mm树脂药卷;托板为铁制,规格为长×宽×厚为150mm×150mm×10mm。
煤矿巷道顶板离层预警值和临界值的研究摘要:顶板事故是我国煤矿的多发事故,给企业和个人带来巨大的损失。
如果能监测到顶板的离层变化,提前预判事故风险,发现事故隐患,发出预警,超前治理,就能预防事故发生。
但顶板离层值达到多少预警合适?离层多少是预警的临界值,允许顶板离层多少才能确保安全?一直是困扰现场的一个难题。
本文根据巷道支护锚杆、锚索的延伸率和多因素分析法对顶板离层值进行了探讨,提出了顶板离层预警值和临界值的确定方法。
关键词:巷道;顶板;离层;预警值;临界值Abstract:The top plate accident is often occurrence of coal mines in our country, which brings great loss to enterprises and inpiduals. If you can monitor the change of the roof separation, predict the accident risk in advance, discover the hidden danger of the accident, issue an early warning, advance management, you can prevent the accident. But roof separation value to reach how many warning appropriate? How much is the critical value of warning, how much can the roof be allowed to ensure safety? Has been a problem plaguing the scene. In this paper, the value of roof separation is discussed according to the elongation of roadway supporting bolt and cable and the multi-factor analysis method, and the method of determining the warning value and critical value of roof separation is put forward.Key words:Roadway; Top plate; Separation layer; Warning value; Critical value1. 顶板离层分析1.1 影响顶板离层的因素分析⑴岩石硬度、厚度、胶结程度都会对顶板离层产生影响。
2021年第2期2021年2月煤炭资源是地球上分布最广和储量最多的常规能源。
开采煤炭资源的方式主要有两种[1],即露天开采和井工开采。
两种方式各有利弊。
井工开采需要在地下掘进巷道直抵煤炭矿层,因而不需要进行大量地表剥离作业,在经济投入上相比露天开采划算,但随着井工矿煤炭开采产量、开采深度的逐步加大,井下安全保障措施显得尤为重要。
井巷支护结构是增强巷道围岩稳定性的基础结构,同时也是井下安全掘进的前提保障。
随着矿井开采深度的不断增加,井巷掘进过程中地质条件及围岩应力变化显著,对巷道支护工艺的要求也越来越高。
因此,在制订巷道支护方案时,要结合不同地质、含水条件及采动影响选取不同的支护技术,以保障井巷掘进工作的顺利开展。
1巷道支护的重要性煤矿井下各个生产过程中,围岩控制是尤为重要的环节。
围岩控制措施主要有降低围岩应力、提高围岩固结稳定性和选择合理的支护方式,巷道支护效果直接关系到职工生命安全。
回采工作面煤层开采作业引起巷道岩体应力重新分布,围岩受回采影响发生变形[2],致使围岩应力按原压力的数倍增长,此时选取正确适宜的巷道支护技术是控制围岩压力、防范围岩失稳的主要手段。
2巷道围岩压力分类2.1松动压力松动压力指塌落的岩体重力直接作用在支架结构上的压力,按作用位置不同划分为侧向和竖向压力。
支护结构未能有效控制围岩变形,围岩垮塌形成松动圈[3]主要表现为顶板压力显现严重。
2.2形变压力围岩的形变压力主要指的是围岩变形受到支护结构约束作用而产生的压力。
围岩压力、支护时间和支护结构刚度对其均有影响[4]。
巷道支护结构中,为适应形变压力变化趋势,在设置好衬砌后,可选取柔性支护技术,避免围岩位移过大使形变压力转变成松动压力影响巷道正常施工作业。
实际施工中,松动压力和形变压力通常并存。
按围岩的结构特性划分,形变压力又分为弹性、塑性和黏性三种类型[5]。
2.3膨胀压力膨胀压力指围岩吸水膨胀,岩体崩解引起的压力[6]。
其展现形式与围岩形变压力类似,但内部变形作用机理完全不同。
翟镇煤矿1401E回采巷道矿压监测及数据分析穆华,王芳,穆玉娥(山东新汶矿业集团有限责任公司翟镇煤矿,山东新泰271204)摘要翟镇煤矿为了揭示、总结在工作面推进过程中,前方煤壁内的应力分布规律,以及由此造成的回采巷道变形情况,特在1401E工作面巷道中建立了矿压监测站。
通过分析监测数据,得出了工作面前方煤体垂直应力产生较大集中区域、应力集中系数及超前影响范围,为巷道的合理布置、维护提供了可靠依据,减少了巷道维修费用,具有很好的推广应用价值。
关键词矿压监测应力集中区域超前影响距中图分类号TD322文献标识码B为了揭示并且总结随着工作面的推进,前方煤壁内的应力分布规律,以及由此造成的回采及其他受采动影响巷道的变形情况,特以1401E工作面为背景,在回采巷道中布置了矿压监测站。
1401E工作面位于三采运输下山及三采轨道下山东侧,开采上限标高为-194.6m,下限标高-218.4m。
走向长度为411 412m,平均走向411.5m;倾向长度为196m,面积为80654m2。
工作面基本为单斜构造,地层走向为74 90ʎ,倾向164 180ʎ,倾角为4 11ʎ,平均倾角为6ʎ,工作面煤层厚度平均2.79m。
1监测站的布置在1401E联络巷中布置3个测站,其中3#、6#测站位于巷道两端,7#测站位于巷道中间位置;在1401E运输巷中布置1#、2#测站,1#、2#测站距1401E联络巷分别为100m、50m;在1401E轨道巷中布置4#、5#测站,4 #、5#测站距1401E联络巷分别为100m、50m。
在7个测站中均布置表面位移观测点,每个测站设2个测面,测面间距为1.0m。
测站内均布置测线进行顶板离层监测,每个测线布置两台DL-200顶板离层指示仪,顶板离层指示仪间距为1.0m,每个顶板离层指示仪设2个点,钻孔深度分别为3.0m和5.0m。
在1#、3#、4#、6#、7#测站进行支柱工作阻力监测,每个测站布置1台YBY60(D)单体支柱压力监测仪。
23下203综放面煤柱矿压分析与支护对策段成海,殷现民,袁汝安(山东能源枣庄矿业集团柴里煤矿,山东滕州277519)摘要根据23上403综采工作面开采情况,23下203综放工作面设计过程中需沿上分层重叠布置,通过分析23下203工作面南轨道巷地质状况,以及煤柱矿压显现规律进行分析,认为向前掘进成巷是完全可能的,在掘进期间采取相应的支护措施,完全可以实现该块段回采,增加可采储量与实现经济效益的增长。
关键词煤柱矿压规律支护对策中图分类号TD353文献标识码B1问题的提出多年来,柴里煤矿二水平高强度开采造成煤炭储量极度贫乏。
为延缓矿井衰老,保证矿井产量稳定,尽量采取工作面重叠布置方式。
对23下203综放工作面,通过分析其轨道巷中段地质状况,其原补切段向南如延长183m ,将23下203工作面中部向西扩32m ,形成矩形开采块段,可增加该工作面的回采产量约3.3万t 。
223下203综放工作面地质概况该面回采二叠系山西组第三层煤,3煤以中矸为标志分为3上煤、3下煤。
经一分层开采剩余3上煤厚0.45 2.9m ,中矸厚0 2.0m ,平均0.55m ,为灰黑色泥岩,呈透镜体结构。
3下煤厚2.75 5.25m ,平均4.28m ,局部含一至二层泥岩夹矸,厚0 1.9m 。
3煤柱矿压显现规律研究与分析3.1煤柱位置概况(见图1)图123下203综放工作面位置图3.1.1采动情况该面轨道巷南段位于工作面南部煤柱,煤柱的东侧为23上403综放工作面的采空区,于1994年4月回*收稿日期:2011-12-21作者简介:段成海(1974-),男,山东滕州人,毕业于山东科技大学采矿专业,采矿助理工程师,现任山东能源枣庄矿业集团柴里煤矿掘进二区区长。
采;采空区趋于稳定,顶板岩性为:基本顶为中砂岩,厚度为50.3m ;直接顶为细砂岩,厚度为1.05m ,灰白色,以石英、长石为主,钙质胶结。
3.1.2周围地质构造该面轨道巷南段巷道所处煤柱西与F5断层相邻,且该断层切割该块段附近周围煤岩层节理较为发育,煤柱块段区域小断层较多,但落差不是很大,F5断层的产状为∠80ʎ、H =0 15m 。
煤矿掘进巷道超前支护方式的应用及选择摘要:井下煤巷作为矿井生产中十分常见的巷道赋存形式,确保其掘进作业和支护作业的有效性,对于提升矿井生产作业效率,实现矿井生产中采掘交替的有效衔接有着不可替代的重要意义。
本文首先就支护方式的使用方式及注意事项加以简述,而后就支护的方式及材料的选取展开分析,旨在通过研究工作的开展,为今后煤矿掘进巷道超前支护方式的应用领域提供积极的参考。
关键词:掘进巷道;超前支护方式;探索1山西晋城市某矿超前支护方式受煤矿赋存地质条件影响,山西晋城市某矿矿区开采过程中面临着巨大的低压,并且煤层埋藏较深造成了开采深度增大。
掘进巷道施工中,煤矿选取了两种超前支护方式。
其一便是前探梁式的支护方式,该支护方式的选取需以金属作为前探支撑。
在支护材料的选取方面,金属有三种选择,可为11kg/m轻轨、12工字钢、φ50mm钢管。
配合以口径150mm或其附近数值的方木作为木质材料。
对于超前支护长度,则应基于巷道实际地质条件进行选值。
其二点柱支护方式则考虑金属点柱的支护范围,以内注液式单体液压支柱进行支护,可实现一定范围的高度调节,进而达到符合矿井支护生产需求的要求。
2超前支护的使用及注意事项(1)点柱式超前支护支撑帽作为必须品,应在点柱式超前支护的方式中受到重视,无论对于金属或是木质都应配备体现。
为增强支护效果,需在顶板岩层与点柱间垫入方木,支撑帽的选取尺寸分别为500mm、200mm及50mm。
对于点柱则需要以90°方位进行设置,为达到固化作用,应以实底作为施工对象而不可安设于活动的矸石之上。
若条件不成熟,可加垫木来提高其稳固性。
点柱的数量则需基于巷道宽度进行选取。
以2.4m作为分界线,当煤巷道宽度不高于2.4m时以点柱分布为一排最为合适,当巷道宽度大于2.4m时则需增加一排布置。
同理,对于岩石巷道而言,以2.6m作为分界线,不大于2.6m时以一排分布,大于2.6m时则增加一排。
无论一排或是两排,其点柱数量应基于具体的进尺深度。
沿空掘巷小煤柱加固技术探讨摘要:随着矿井开采向深部延伸,工程地质环境日趋复杂,使得深部煤巷支护愈加困难,为了更好地解决深部综放沿空掘巷的支护问题,在分析了深部矿井沿空掘巷变形机理,并针对其破坏特征,确定了掘巷留设窄煤柱的合理宽度、支护方案和参数。
通过井下实践表明,支护方案有效的控制了巷道围岩的变形,解决了支护难题。
关键词:深井;小煤柱;沿空掘进;变形;支护近年来,随着我国矿井综合机械化程度不断提高,各大煤矿的年产量也随之增长,这必然将加快煤炭资源的枯竭。
为了尽可能的提高煤炭回收率,延长矿井服务年限,小煤柱沿空掘巷逐渐在各大矿井推广开来。
丁集煤矿位于淮南复向斜中北部,井田东段为潘集背斜西缘,井田西段为陈桥背斜东翼与潘集背斜西缘的衔接带。
自2007年12月26日投产以来,煤巷锚网支护得到了广泛应用。
尤其在动压区留小煤柱沿空掘巷可以有效的缓解煤矿接替紧张问题,提高资源回收率。
但小煤柱沿空掘巷巷道失稳变形严重、后期二次巷修量大、处理时间长等突出问题又制约了沿空掘巷优势的发挥,严重影响安全生产。
因此,加强对小煤柱动压沿空掘巷巷道围岩变形规律和关键控制技术研究,对控制巷道围岩的变形及满足生产需要,意义重大。
1 留设小煤柱的意义所谓沿空掘进就是完全沿采空区边缘或仅留很窄煤柱掘进巷道。
具体说,就是把巷道布置在位于靠煤柱一侧的低应力场,便于巷道维护,减少变形量。
其关键是严格控制煤柱宽度。
留小煤柱的目的是将巷道与采空区隔离,防止采空区的水与有害气体串入巷道,危及安全生产,但煤柱宽度对巷道的维护状况起决定作用,若煤柱过小,由于靠采空侧的煤柱受支承力的影响已呈塑形,容易失稳,片帮严重,若煤柱过大,则回采巷道布置在压力增高区内,将使巷道压力大,支护困难。
2 沿空掘巷小煤柱加固方法2.1 小煤柱喷浆利用中空注浆锚索注水泥浆液,提高小煤柱的自身承载能力。
为改变围岩的松散结构,提高粘结力和内摩擦角,充填封闭煤岩裂隙,必须将锚固、注浆加固一体化施工,显著提高小煤柱强度,为锚杆(索)提供可靠的生根基础,使锚杆(索)对松软破碎围岩的锚固作用得到最大发挥。
浅谈煤矿巷道掘进过断层的相关技术措施摘要:本文分析介绍掘进巷道过断层的相关技术措施。
关键词:巷道掘进;过断层;技术引言:有些综采工作面,在巷道开掘时,煤层内常存在断层、薄煤区和其他构造。
对巷道沿顶破底布置时,顶部常采用锚杆、金属网、锚索联合支护,而帮部则采用锚杆支护。
在断层区域,由于受到地应力的作用,其围岩松软破碎,也容易冒落,掘进一次成巷比较困难;因顶板岩层易风化,之后的支护还容易失稳并引发冒顶。
对巷道原为下山的掘进,遇到正断层后,而工作面处于断层的上盘,需要以一定倾角上山掘进才能重新进入煤层。
因此在巷道上山掘进的过程中,上盘巷道顶板和断裂面岩层受到地质作用影响已极不稳定,这必须全部进行挑落,并将下盘的顶板作为巷道的顶板。
但是,如此必然造成巷道的高度过大,巷帮维护困难。
对此,可在过断层期间采用二次成巷,运用锚、网、喷支护配合加密锚索补强支护技术。
同时,要加强过断层期间对支护工程质量和支护效果的监测,以保证施工的安全,使掘进能顺利通过断层带。
1.探清巷道与断层的空间位置关系要弄清巷道与断层的空间位置关系,可根据钻孔分析,可判定断层走向与工作面运输巷、工作面回风巷的大致走向及角度相互关系。
在层位上,判定断层是否属于正断层。
若为正断层,其两巷道均应先进入断层下盘,然后再爬至上盘。
正确把握位置关系,以便准确的进行掘进施工。
2.分析施工的难点所在①落差。
若断层落差大,区域钻孔又少,在地质情况不详的情况下,又出现断层交错,断层在巷道掘进方向来回摆动,走向不明,掘进变坡位置就难以确定。
假如变坡过早,这会增加不必要的掘进岩石量,并延长过断层的工期;如果变坡过迟,巷道坡度大,还需要二次拉底,就增加了掘进工程量。
②断层走向与巷道夹角。
夹角小,工作面运输巷、回风巷沿断层及在断层破碎带区域内掘进距离长,断层对巷道掘进影响范围就大。
③巷道断面。
断面大,断层面附近的裂隙发育,顶帮破碎,支护就比较困难,掘进的安全管理难度也会大。
当代化工研究〔aModern Chemical Research丄Q 2021・09行业动态采煤工作面矿压观测技术现状及改进建议分析*田伟宁(晋能控股煤业集团赵庄二号井山西046605)摘要:在煤矿生产过程中,非常容易发生安全事故,尤其是顶板事故,会威胁工作人员的生命安全,使企业的财产受到巨大损失,直接影响煤矿企业的正常生产工作。
根据一些相关的数据可以看出,很多的煤矿安全事故都是由顶板引起的,而且工人的死亡数量比较多,损失很严重。
顶板事故的影响范围比较广泛,极易引起其他的一些变化,矿山压力也会发生改变。
针对此种情况,本文分析了观测矿山压力过程中出现的一些不良问题,积极提出了比较有利用价值的改进措施,希望可以减少事故的发生,促进煤矿企业的安全生产。
关键词:采煤工作面;问题;改进措施中图分类号:TD263文献标识码:AAnalysis on the Present Situation and Improvement Suggestions of Mine PressureObservation Technology in Coal Mining FaceTian Weining(Zhaozhuang No.2Well,Jinneng Holding Coal Industry Group,Shanxi,046605) Abstracts In the p rocess of c oal mine p roduction,safety accidents,especially roof a ccidents,are prone to occur,which will threaten the safety of w orkers,cause huge losses to the property of enterprises and directly affect the normal production of coal mine enterprises.According to some relevant data,it can be seen that many coal mine safety accidents are caused by roof,and the number of w orkers f deaths is relatively high,and the losses are very serious.Roof a ccidents have a wide range of i nfluences,which can easily cause other changes,and the mine p ressure will also change. In view of t his situation,this paper analyzes some bad problems in the process of o bserving mine pressure,and actively puts f orward some valuable improvement measures,hoping to reduce the occurrence of a ccidents and p romote the safe p roduction of c oal mining enterprises.Key words:coal mining f ace;problems i improvement measures煤矿企业在开采煤矿的过程中,采煤工作的矿压观测是比较常见的技术,而且给企业的安全生产工作带来巨大的便利,利用此项技术可以第一时间了解采煤工作面在支护过程中发现的一些不良现象,然后进行及时的解决,与此同时还可以准确分析出采煤工作面的压力变化,给以后的支护工作提供技术支持,保证工作顺利完成。
【文章编号】1004—7344(2013)02—0211-02 煤矿巷道支护与矿压观测研究
陈林 (平顶山天安煤业股份有限公司六矿河南省平顶山市467000)
摘要:通过采用KDM一1测力锚杆和M,I一16锚杆测力计,对于巷道锚杆的力学性能和工作状态进行跟踪观测,利用KDM一2多 点位移计和SLG一02收敛计检测巷道围岩深部位移和周边收敛,从而对结果进一步分析研究。对锚喷护巷道实施数据处理分析和矿压 观测,研究巷道两帮、顶板和围岩深部的变形规律,并分析出锚杆支护结构的合理性和变形规律。这样通过对巷道支护现状进行评估 并结合实际总结出巷道稳定性的判别依据,从而提出巷道支护优化的方案,并且对于具体的技术改进措施结合合理支护参数的确定, 进而为煤矿安全生产提供科学的依据和管理方法。 关键词:巷道支护;矿压观测;锚喷支护;煤矿安全
在此举一个实例,就是年产能力达四百万吨的平煤股份六矿,这个 煤矿主采的戊9—1O、戊8和丁5-6号煤层,原来是局部采取以棚式支护 为巷道支护方式,后来出于提高矿区综合生产效率和确保安全生产的需 要,采用了新技术。新世纪开始不久,锚喷支护的技术率先采用在戊8煤 采区。为了提高综合支护能力、有效改善支护参数并对巷道锚喷支护现 状进行综合评价,矿区负责人对正处于施工阶段的某采区某巷道的锚喷 支护巷道进行了矿压观测研究。这个工作面是分布于戊9~10煤矿中,西 南和西北面未首采区但是未开采的实体煤区,东南面为同步掘进的工作 面,东北则为首采的采空区域。这个戊9~10区的工作面属于石炭下统太 原组的煤层,结构比较简单,平均厚度为2.8m,厚度区间在1.9-4.1m之 间,而顶板是1.6m厚的黑灰色泥灰岩,往上一层是深灰色石灰岩,地板 则是达1.47m的砂岩。有个采用树脂锚杆高3.0m、宽4.4m的矩形锚喷支 护巷道,顶部为16~1800mm、间排距为800mm ̄800mm、两帮在16mm ̄ 1600ram、两帮间排距在800mmx900mm之间的锚杆,其中两帮挂金属网, 用规格约为6mm的钢筋编制来焊接。用厚100mm的两帮混凝土分两次 喷成达成支护。 1巷道矿压观测技术研究 1.1观测研究意义 在煤矿巷道的支护技术上,比较经济合理的支护方式就是锚喷支 护,它是一种控制围岩位移、变形和裂缝发展,进而保持了围岩的稳定性 和整体性,最大程度利用了支护原理的积极主动性。在此基础上,它还充 分利用围岩的自承效果,通过把围岩、锚杆和喷层机密结合为一体的方 式,达成最佳的支护效果。需要引起注意的是,锚喷支护的方案必须要经 济合理且安全可靠,其实施也务必非常科学合理。现在在业内比较流行 的新奥施工法就非常经典,在我国煤矿开采领域被广泛运用,这个施工 法通过设计一施工一检测一再设计的科学过程,着重强调了检测在施工 过程里的重要作用。总结上述可以得出,完善支护参数、评价支护效果的 唯一且重要的科学依据就是工程检测,它也是锚喷支护的重点环节和内 容。 1.2观测研究内容 (1)通过KDbt一1测力锚杆配合KDW一2静态电阻应变仪,来测量锚 杆的受力状态; (2)通过MJ_l6锚杆测力计,来测量锚杆的工作载荷; (3)通过KDM一2多点位移计,来测量顶板的下沉量; (4)通过KDM一2多点位移计,来测量巷道围岩内部的沿径向位移的 变化; (5)通过SLG—O2收敛计,来测量巷道两帮移近量。 2煤矿矿压观测结果及分析 平煤股份六矿的矿压观测,工程人员选择布置在戊9~10煤层的戊 9—10—22110采区巷道的掘进工作面。因为要避免掘进机对它的影响,所 以把测站设置在距离工作面6~7m的地方。测站的两帮和顶板各自安装 了KDM一2型多点位移计和巷道两帮收敛测点,K/d—l型测力锚杆和 MJ一16型锚杆测力计。通过对其连续一个多月(35d)的不间断观测,其中 工作掘进l 15m,现得出相关结果如下: 2.1巷道的围岩变形 通过采用收敛计和多点位移计,一同观测巷道围岩周边的两帮移近 量和深部(O~6m)的变形,通过观测数据表可以得出:左帮的最大位移量 为15mm,在观测的第l0~20天位移变化很快,后面就渐趋平稳。这个数 据意味着,巷道两帮的收敛结果,显示出收敛总量的70%是前15d累计 的变形,而第2O天后变化则趋于平缓。另外,最大位移范围就是沿着孔 往里深度在0~2m的位置。因为顶板位移计在掘进放炮的时候崩坏了,因 而后来又重新安装并再行观测,这次的结果显示出最大的位移范围是沿 着孔往里的深度在0~5m的空问,在第2O天后运行平稳。 2.2锚杆的受力状态分析 锚杆的载荷随应力变化和围岩变形而产生变化的特性,是通过采用 MJ一16型锚杆测力计,观测锚杆工作载荷而得出的。上述实验结果显示, 托锚力快速增长的阶段集中在从第3~15天,后面就渐趋稳定。在第l5 天的时候,数值增大至21kN的最大值,而左帮测量值和顶板的变化非常 小。 对变化观测锚杆治轴向应力变化的测试,主要通过KDM一1型的测 力锚杆配静态电阻来完成。用快硬水泥锚固剂安装全长锚固的测力锚 杆,锚杆全长2.2m,锚杆体两边各有6个共计l2个测点。测力锚杆安装 好以后,弯曲和拉伸的组合变形就是它工作时的受力状态。测试的结果 显现出:锚杆的轴向力在第l5天以前有很多负值、比较小,而从第2O天 开始便显著增大,顶板峰值竟然达到55kW,而右帮也达到了53kW,深部 的值小而浅部的值比较大,还出现了非常大的负值。左帮的负值多又大, 一度达到了45kN,而右帮负值在0.8~lm处也达到了53kN,顶板则在 O.5~0.7m处达到了16kN 2.3整体分析 对巷道的围岩变形数据的观测显示,在掘进工作面比较近的初期阶 段,不论位移深部和表面的变化多么大,因为远离工作面而总能趋向平 缓,因而能在有限的范围内控制总体变形。锚杆的应力变化就不同,以测 力锚杆的顶板为例,峰值大又变化多,各数值差异也大,这说明了锚杆既 能受压也能受拉,锚杆的围岩岩层强度差大、变化较复杂,能给顶板的管 理带来相当的难度。左右两帮中锚杆受力状态非常不对称且变化异常复 杂,受压的左帮负值比较多,而因为接近戊二技改机尾硐室且间距仅 25m,右帮测点的受力值则变化明显,比较大。尤其应该引起注意的是,在 第26~32天的时候,锚杆轴向力的值一度变大到了55kN的地步,这更充 分说明了受周围动压或应力变化的影响。 3措施和结论 (1)应该保持顶板检测管理的长期性。因为围岩的位移,锚杆应力甚 至在一个月的时间后仍然变化非常大,这就需要通过实时监控,在采动 和相邻巷道掘进的情况影响下,仍然加强对于顶板的管理。 (2)通过对于整个过程的观测以及最终结果显示可以得出,巷道的 顶板尽管直接顶比较完整,但总体还是比较薄,顶板岩层稳定老顶比较 深而强度差异太大,所以在5m以上的,就要采用锚索补强的支护措施来 维护,锚索的长度如果是在6m左右的话,就要适当地加大锚杆间排距, 这样才能确保既经济又安全。
目田 撞 2013年1月 【文章编号】1004—7344(2013)02—0212—02 测绘新技术在矿山测量中的应用
丁丽标 (广西高峰矿业有限责任公司 广西南丹县大厂镇547205)
摘要:如今,人们为了获得实时的空间数据使用了各种方法,而测绘技术就是~项重要手段。本文对现代测绘技术加以说明并 主要探讨测绘新技术在矿山测量中的应用。 关键词:测绘技术;矿山测量;GPS;RS;GIS
1当代新型测绘技术发展情况 1.1全球定位系统的发展 美国从上个世纪70年代开始着手研究全球定位系统,简称GPS。并 在1994年完成了该卫星导航系统。此系统利用卫星进行测量时,测距并 通过计算来获得用户位置(图1),该系统对海陆空三维进行了全方位,全 天候的覆盖。是新一代的卫星导航系统。从1996年美国总统宣布GPS变 成军民两用之后的几年,价格并不昂贵的民用GPS接受机的定位精度从 原先的高于100M到了15M左右。这真正使GPS具备了实用价值,并开 始在各行业中运用。伴随着全球定位系统的不断发展,各项设施不断更 换,GPS接收机的大小也越来越便于携带。不但更加深入到了人们日常 的生活中,也成为了测绘技术的一个重要手段,引起了传统测量理念的
一次更新换代。GPS对比于传统的测量技术来说是十分优越的,也蕴含 着很大的潜力。GPS对测量地点的选择更为灵活,更适合在极端天气,不 利条件下的作业,并且能全天候工作,只要是在露天的情况下且对天的 仰角小于5O。的情况下都能进行测量定位工作,没有通视的要求。对人力 的要求远低于传统测量,测量的精度和质量也有很大的提高。 GPS在广西高峰矿业有限责任公司的运用主要是针对矿区界线的 划定、尾矿坝的监测及排土场边坡的变形观测。最主要的是国土部门按 地勘资料成果给定广西高峰矿业有限责任公司的矿区红线平面为 1.34km ,涉及四个自然村、六个生产队。高峰公司使用华测的X90型 GPS在国土部门的指导下对各个界桩进行了定点埋设,所测量的资料也 经其审定后对外公示,为规范矿山生产秩序的管理打下了良好的实施依 据(见图1)。 1.2 RS的发展 遥感技术又称为RS,它主要包含了卫星和航空遥感,是如今被广泛 应用的一项新技术。航空遥感对于区域地形的遥感测绘已经在实践中得 到了运用,并取得了很好的效果。而遥感包括卫星遥感和航空遥感,航空 遥感作为地形图测绘的重要手段已在实践中得到了广泛的应用,卫星遥 感用于测图也正在研究之中在地面地形数字化的领域取得了十分重要 的进展。遥感信息的获取也已经实现了从可见光发展到了不同频率,不 同性质的光波,从单一的波段发展到了多个波段。获取的精度也不再像 原来的低分辨率而发展到高分辨率。对卫星进行测距的一般公式为: 图1 Ri r-+ 有关各观测量及已知数据如下:r一为已知的卫地矢量;P一为观测量 (伪距):R一为未知的测站点位矢量。 接收机至卫星的距离借助于卫星发射的码信号量测并计算得到的, 接收机本身按同一公式复制码信号,比较本机码信号及到达的码信号确 定传播延迟的时间△t,传播延迟时间乘以光速就是距离观测值r=C・△t 1-3地理信息系统的发展 作为当今各个学科,各种新技术交流融合而产生的地理信息系统 (GIS),从它诞生之初到如今也不过短短40余年的历史。地理信息系统 (GIS)是对地球空间地形,地貌和各项信息分布的一个采集汇总,并对这 些信息进行分析处理的以计算机为平台的技术系统(图2),它的不断发 展对于现代测绘技术具有十分重大的意义,如果没有GIS这项技术,新 测绘技术将失去根基。GIS最初被发明出来是在上个世界6O年代,服务 于当时加拿大和美国的科学家在土地和地面交通方面提供帮助。在1998 年戈尔的一篇演讲中,他正式搬出了数字地球这个概念,即将地球的各 项信息数字化来方便各项研究的进行。在一般情况下,“GIS”-‘‘计算机软 硬件’ 专业技术人员’ 地理空间数据”。 1.4 GPS。GIS,RS在测绘中的集合运用 在探究当今社会测绘新技术的发展趋势中,GPS,GRS,RS三者的有 机结合共同完成测绘技术的框架已经得到了很多人认同.RS可以通过卫