超长工作面矿压显现规律分析与总结

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工作面矿压显现规律的分析

作者简介：
刘坤（９７一），１６女选煤工程师，现从事选煤技术管理工作。
收稿日期：ｏ８一Ｏ２ｏ８—０７
台装置机功率为２０Ｗ的真空泵，电效果５ｋ节显著。
一
（）４多回收一部分浮选中煤将其掺入混煤销售，大大降低混煤水分。筛网沉降离心机试运行
用ＤＺ一１０型外注式单体液压支拄和ＨＤ一１０００
① 顶板下沉量的测量方法为：尖锤在顶板用
上凿一小窝，漆做好标记，垂直底板确定一固用
定点作为底点，每次用钢卷尺量得第二、三控第顶排的采高与第一控顶排采高之差值，即为该点的顶板下沉量
板下沉量、活柱方法．．
庞庄煤矿７０工作面走向长度３０倾斜６１５ｍ，长度１０煤层厚度平均１９ｍ，２ｍ，．２煤层倾角２。Ｏ，该面上侧为７０６３工作面采空区，侧为７０下６５工作面，左侧为村庄保护煤柱，侧为采空区。该右面采用走向长蹙全部垮落法进行回采，工作面使
（州矿务集团有限公司庞庄缣矿江苏徐州２１４）徐２１１
摘要：庞庄煤矿７０工作面是一５６ｌ８０水平七层煤的第一个分层开采的工作面。了摸清该面为
的矿压显现规律，理选择支护密度，取合理、当的支护形式，定对该工作面进行矿压合采适确
观测工作。

长走向工作面矿压显现规律分析

力平均达２４０ｋ此次为老顶初次来压。２Ｎ，老顶初
次来压后，作面每推进１工５～２Ｉ出现一次老５Ｉ，Ｔ
工作面顶底板情况如表１示。所
表１１３６工作面顶底板岩性特性０８
煤层顶板名称岩石名称厚度／ｍ岩性特征
要］镇城底矿由于地质条件所限，回采工作面走向长度一般在５０８０ｍ之间，城底０～０镇矿为了提高效放，计了１２０Ｉ的长走向工作面，设０３１－分析了该矿长走向工作面应用综合机械化轻型放顶煤工艺回采过程中的矿压规律，掌握了长走向工作面对轻型放顶煤支架的要求，出了工作面来压步距和顶煤活动规律。得［键词］周期来压；关工作阻力；撑力初［中图分类号］Ｔ３３［Ｄ２文献标识码］Ｂ［文章编号］１７－４（１）－４－６２９３０２２０４２９２０００
采方法，过１３６工作面，通８０设计了走向１０Ｉ０Ｉ２Ｔ长的综合机械化采煤工作面，通过矿压分析，计设
１概
述
３直接顶的垮落
工作面推进１时，厚１９的石灰岩直８ｍ．１ｍ接顶初次垮落，推进３５ｍ时，架受力明显增大，支工作面推进５时，７ｍ出现第一个峰值点，架工支作阻力平均１３３７Ｎ，壁出现片帮，伴有９．ｋ煤９并顶板断裂声，时直接顶全部垮落。此随着工作面的继续推进，直接顶发生周期性的垮落，步距平均其

大采高综采面矿压显现规律研究与分析

有必要根据１５１０１工作面顶板岩层赋存特征，开展深入研究，对工作面矿压显现规律、支承压力演化
及分布规律提供理论基础。
软，随采随落；底板：泥岩及黄铁矿泥岩，平均厚度
１２．８８ｍ，黑色，含黄铁矿，有黄金色碎屑。
矿山压力与岩层控制。Ｅ－ｍａｉｌ：８４０８５５１９８＠ｑｑ．ｃｏｎ。ｒ
该工作面采用倾向长壁后退式、一次采全高、综合机械化采煤方法，全部垮落法管理顶板。工作
面巷道布置采用一进一回的布置形式。１５１０１运输
采过程中上覆岩层破坏规律、巷道变形破坏规律、
３．８５ｍ，工业储量１５２万ｔ，回采煤量１４４．４万ｔ。开
采煤层为１５＃煤层，最大厚度４．２ｍ，最小厚度３．５
工作面支承压力分布规律等都会发生很大变化，由
１工程概况
山西凌志达煤业有限公司１５１０１工作面对应地表位置位于庄头断层以东，鲍寨村以南，炉沟以西，
２０１３年６月１３Ｅｔ收到，６月２４日修改第一作者简介：陈鹏宇（１９８７一），男，河南永城人，硕士。研究方向
模拟手段，对综采工作面回采并巷道变形情况、工作面上下顺槽支承应力分布规律进行了系统的分析研究。结果表明，该工作面矿压显现不剧烈，工作面选用的支架较为合理；同时指出了开采过程中存在的问题，为该工作面的高效安全生产及接替工作面的布置提供了理论和现实依据。关键词大采高支撑压力应力分布矿压规律

寺河矿大采高超长工作面矿压显现规律实测研究

摘
０８０）４００
要：叙述了通过长时间的详细观测，得到的寺河矿大采高超长工作面情况下采场矿压显现规律，指出，该规律为研究工
作面支架与围岩的适应性、顶板的控制调整、工作面来压规律及来压预测预报提供了科学依据，为整个工作面实现高产高效
和顺利回采创造了有利条件。关键词：大采高；超长工作面；矿压观测
中图分类号：Ｔ３３Ｄ２文献标识码：Ａ文章编号：２９－８２（００－０５００５００－２１）４０８－３１
ＳｔｄｙｏｔｅＣｏｌｅｓｅＡｐａａｅＲｕｌｆＬａｇｕｎｈａｓｕｒｐｅｒｎｃＰｒｅｏｒｅＣｕｔｉｇＨｅｇｔａｔｎｉｈｎｄ
工作面长度增大后，顶板岩层结构、初次来压及周期来压过程、岩层移动特征等矿山压力显现明显变化，对工作面顶板控制明显不同于普通综采工作面。
号、１９、１９、１０４号５号７号等２个支架上，监控北京架６０
架，金鼎支架４，郑州架ｌ架，平均问距８～１架，架０架０每隔１ｍｎｉ自动记录支架左右支柱压力。通过压力监测分
０引言
山西晋城煤业集团寺河矿６２ｍ．大采高技术处于世界领先水平。为进一步提高矿井高产高效集中化程度，提高工作面单产和矿井资源采出率，降低回采成本，在东
四盘区进行４０２长工作面开采实践。４０工作面走向３１Ｎ３１长２３３５，倾斜长２７４，煤层平均厚度为６３ｍ５．３ｍ９．６ｍ．，煤层倾角１～１。。４，平均５。工业储量为７２０５９ｔ。１５，

工作面矿压显现规律研究

工作面。一般而言，采高加大时，工作面顶板压力随之增大，煤壁前方场顶底板围岩。来压时支架载荷达到或略超过额定值３１．３ＭＰａ，因此支承压力集中程度也随２＿Ｎ大，导致工作面煤壁片帮和冒顶，工作面对４２０２１面来说，来压时支架的工作阻力富裕不多。矿压显现明显。加强顶板压观测，分析大采高工作面矿压特征及规律４工作面支架受力特点分析４．１老顶初次来压期间，机头一中部一机尾支架平均压力相差不大，在十分必要。
民营科技２０１４年第２期
ห้องสมุดไป่ตู้工程科技
工作面矿压显现规律研究
王保山
（龙煤股份七台河分公司桃山煤矿，黑龙江七台河１５４６００）
摘
要：国内外成功经验表明，大采高Ｘ－作面不仅能提高工作面单产、方便巷道布置、简化生产系统，而且能提高矿井资源采出率，
综放工作面采高加大以后顶板岩层垮落后难以充满采空区，将动载系数为Ｉ．２２１．４３之间，平均１．３５。支架平时载荷平均２４．９ＭＰａ，导致上覆岩层中形成结构的岩层位置及其运动规律都发生了变化，尤未达到支架的额定泵站压力，故可认为应该加强工作面支架升架操作以保证支架的接顶效果和承载有力，使更有效地控制采其是采高大于３．５ｍ以后，这种规律将显著不同于采高在３．５ｍ以下的的规范管理，
境条件下对综采支架的工作状态自动监测和分析。Ｔ作面共设置６个６３２２ｋＮ，因此，来压显现强度大小依次为机尾＞机头＞中部。可以看出，支架工作阻力监测站，共６台矿用数字压力计，分别布设在工作面８机尾来压反而较机头强烈，这主要因为在监测时间内，机头位置处于受构造应力影响较大，应力集中也较高。而非周期来号，２８号，４８号，６８号，９２号和１１２号支架处，每个测站分别在支架左褶曲构造的中部，１８０ｋＮ，中部为６５５６ｋＮ，机尾为右立柱高压腔安装１台矿用数字压力计，能显示和记录观测支架左右压期问，机头平均工作阻力为７立柱工作压力。工作面推进过程中支架工作阻力值连续自动记录在矿７８８７ｋＮ，均不高，并且中部较机头与机尾大，动载系数分别为机头用数字压力计中，隔２３ｄ取一次读数，地面及时整理压力数值。１＿３１，中部１．１２，机尾１．Ｏ５，动载系数较小，来压强度不大，来压不明显。２工作面矿压显现规律实测分析从支架工作阻力分布来看，周期来压期间，支架工作阻力呈正态规律机头多以８０００．－－１００００ｋＮ为主，约占４２．１％，相当于额定ｌＴ作阻工作面顶板来压情况主要是通过支架的＿Ｔ作阻力来判断。回采分布，

超长“孤岛”综放面矿压显现特征研究

动载系数１４顶板来压首先从中部、部、．，下上部开始。来压
是非来压期间时间加权平均为３２．ｋ３６３Ｎ和２７ｋ，３６Ｎ分别是
为综合研究超长“ 岛” 放工作面矿压显现规律，孤综在
４２综放工作面布置了１测线，条测线在支架前后立３４３条每
压力更大。２工作面支护的承载特征及其适应性分析２１支架支护阻力的频率分布．
随工作面推进，每个循环内支架阻力的大小因支架操作质量、控顶效果及顶板动态变化的影响而不同，而且在工作
面不同部位阻力大小也有差异，４为统计分析得到的工作图
１．ｍ中砂岩、．ｍ粉砂岩、２１７１１１ｍ中砂岩组成，底板依次向下
为０９．ｍ泥岩、．ｍ粉砂岩、４５６５１．ｍ粉细砂岩互层组成。
１工作面矿压观测分析
＾’
６号支架时同加权阻力图
循环数
图３下部支架加权阻力与循环数关系
摘
要
本文针对兖州矿区兴隆庄煤矿４２超长“ 岛” ３４孤综放工作面开采条件，通过对矿压实测数据分析，出了超长 “ 岛” 得孤
综放工作面矿压显现规律，并对支架适应性进行了评价分析，为支架设计选型和工作面顶板管理提供了科学依据。
关键词 “ 岛” 孤综放面矿压显现支架适应性分段来压
维普资讯
７２
童舛妓撼震
２７第３０年期０
面支架支护阻力（ｏＰ、ｍ频率分布直方图。由图中可知，Ｐ、ｔＰ）工作面支架初撑力主要分布在１５～４１ｋ０５２９Ｎ范围，占统计循

超长大采高综放工作面采场矿压规律研究

大采高放顶煤采煤法是大采高和放顶煤采煤法的综合应用，在矿压规律上同时具有大采高采煤法和放顶煤采煤法的部分规律，但又显示出来新的特点Ｊ。余吾煤业Ｎ１２０３工作面采高为３．３ｍ左右，放顶煤厚度为３．４ｍ，倾斜长度为３０２ｍ，Ｎ１２０３综放工作面可看和作为近似超长大采高放顶煤工作面。为了更好地指导工作面的开采工作，有必要对该大采高放顶煤工作面矿压规律进行研究。
｛ｆ兽ｊＩ莒箍稆
图ＩＮ１２０３工作面液பைடு நூலகம்支架工作阻力测点布置图
Ｎ１２０３工作面共布置１９２台ＺＦ８０００／２０／３８液压支
收稿日期：２０１３— ０５—１６作者简介：牛华雷（１９８Ｏ一），男，山西长治人，毕业于江西理
工大学信息与计算科学专业，助理工程师，现在潞安矿业集团余吾煤业公司从事煤矿技术管理工作。
・
由现场实测发现，Ｎ１２０３超长大采高综放工作面ＺＦ８０００／２０／３８型液压支架前柱工作阻力普遍要比后柱工作阻力大，与前人研究结果－２相符。根据采集所得数据进行分析可得：整个工作面工作阻力基本呈近似正态分布，且整个工作面工作阻力呈现中间大两端相对小，机头工作阻力相对小于机尾工作阻力的规律；整个工作面工作阻力平均值为３３３６．４２ｋＮ，为额定工作阻力４１．９０％；其中最大工作阻力１０５３７．３ｋＮ，为额定工作阻力的１３１．７２％；最小工作阻力为２６．４９ｋＮ，为额定工作阻力的３．３１％；平均初撑力为２２８４．６２，为额定初撑力的３２．７６％；工作阻力分布在１５００～３０００ｋＮ占统计循环数的３１．４６％，分布在３０００～５０００ｋＮ范围，占统计循环数的２５．０８％，分布在５０００～８０００ｋＮ，仅占２０．０９％，超出额定工作阻力共统计到２００次（统计数据共１５０４２个），占统计循环数的１．３３％。对工作面液压支架检测仪采集的数据进行分析可得：工作面自开切眼向前推进，顶板的悬顶面积不断扩大，推进到１ｌｍ左右时顶煤开始垮落，工作面推进１８．５左右时直接顶开始垮落，推进到机头为２０ｍ，机尾为２４ｍ时，直接顶垮落占整个工作面全长的１／２，即工作面直接顶来压步距为２４ｍ左右；工作面推进到机头为２７ｍ左右，机尾为２９．５ｍ左右工作面直接顶全部垮落完；作面推进到机头为３７ｍ左右，机尾为３８ｍ左右时基本顶初次来压，推进到机头为３８ｍ左右，机尾为４１ｍ左右时，基本顶初次来压结束；随着工作面的继续推进，基本顶呈不均匀周期性垮落，周期来压步距在１３ｍ一１４ｍ左右。２．３工作面煤壁片帮分析观测期间Ｎ１２０３综放工作面回采初期，煤壁片帮现象较少，随着工作面的向前推进，基本上每割一刀煤整个工作面均有不同程度的片帮发生，周期来压期间片帮程度加剧。随着推进速度的增加，煤壁片帮程度

三软煤层超长工作面采场矿压显现规律研究

２２０ｍｍ；长锚固段锚杆，问排距６０×６０ｍｍ；药５￣ｎ５５卷：支锚杆２每支＝３５ｍｍ，Ｌ＝４０ｍｍ树脂药卷端０
了２５个地质单元，２２个节点ｆ。模型共有６２２０６０６２１类
地层，为３力学材料本构模型：性模型、塑性强分个弹
３２数值模拟结果及分析．
三软煤层超长工作面４０推进过程中应力分布１５图２示，项板岩层下沉位移分布见图３所所示。工作面推进过程中，支承压力的变化规律变化见图４示，所顶板岩层下沉曲线见图５示。所
2软煤层超长工作面顶板下沉检修班明显高于采煤班工作面下部支架1533窆架4月19日检修班活柱缩量为3l5lcm而在割煤期间活柱缩量为331cm工作面下部支架1524支架4月19日检修班活柱缩量为3355cm而在割煤期间活柱缩量为23lcm工作面中部支架868支架4月19日检修班活柱缩量为2l一23cm而在割煤期间活柱缩量为622cm工作面上部支架2204月20日检修班活柱缩量为5356cm而在割煤期间活柱缩量为145cm工作面上部支架234月20日检修班活柱缩量为3439cm而在割煤期间活柱缩量为729cm
底脚固定锚杆采用１５８Ｌ２２０ｍｍ加长锚固段锚杆，
每侧采用两组固定锚杆进行固定。切眼采用＝１８ｍｍ，Ｌ＝２２０５ｍｍ树脂锚杆，问排距６０６０ｍｍ，支锚杆使用１５￣５每支＝３５ｍｍ，Ｌ＝
近年来，着开采强度和规模的增大，矿井深度随的煤系地层，均出现了软岩问题。对于软岩巷道支区梁家煤矿煤系地层是新生代下第三系沉积的软岩地层，要由泥岩、含油泥岩、粘土岩炭质泥岩、油主页岩和煤组成，是我国典型的三软煤系地层。在这种

超长工作面高强度开采矿压显现规律实测研究

得了数以万计的实际观测数据。分析上部测线
（２．ｍ）中部侧线（８ｍ）部测线（５ｍ）３９９，１０，下３．的支９架载荷变化。
３１４２０．４０一Ｉ工作面初次来压规律
采厚度３～ｍ，顶板为砂质泥岩直接顶，厚度６５４．２
２矿压仪器布置与观测方案
为获取代表全工作面矿压分布特点的观测数据，验在全工作面长度设置７个观测站（图１，试见）每个测站的支架上２个立柱均安装电子圆图自记
仪表，测站编号为Ｃ１Ｃ２Ｃ３Ｃ４Ｃ５Ｃ６Ｚ、Ｚ、Ｚ、Ｚ、Ｚ、Ｚ、
关键词：浅埋煤层；长工作面开采实验；压观测；压显现超矿矿
中图分类号：Ｄ２Ｔ３５
文献标识码：Ａ
长期以来，借鉴国外先进的开采技术经验，榆矿
浅埋薄基岩煤层开采，主要应用２０４ｍ长度的综采
４２０工作面的矿压观测，历经２个月，４０～Ｉ获
收稿日期：０９１－８２０ — １１
落步距为１．１。综合二者数据知该面的直接顶垮６７８１
落步距为１．Ｉ。该工作面下部测线实测初次来压６９ＴＩ
步距为２．Ｉ，７４ｌ中部为２．Ｉ，部为３全工作ｌ９１Ｉ上Ｔ７ｍ，
落时支架载荷为４ａ是平时载荷的１５倍；１ＭＰ，．３上部测线的直接顶垮落步距为１垮落时支架载荷７ｍ，为３Ｐ，８ａ是平时载荷的１２。３测线的直接Ｍ．倍３条顶垮落步距平均值为１．ｉ。按照全工作面３测５１ｎ条

超长综放工作面矿压显现规律研究

收稿日期:2009-05-10 作者简介:张　飞(1959-),男,内蒙古包头人,教授,硕士生导师,内蒙古科技大学资源与安全工程学院院长,主要从事岩石力学与工程、采矿工程的教学及研究工作。

超长综放工作面矿压显现规律研究张　飞1,张　巍1,孙建岭2,兰　毅2,田武强2,梁林秀2(11内蒙古科技大学资源与安全工程学院,内蒙古包头　014010;21神华乌海能源有限责任公司,内蒙古乌海　016000) 摘　要:通过对路天煤矿1604综放工作面支架工作阻力的监测与分析,掌握了该矿首个280m 超长综放工作面的矿压显现规律,实测结果表明该超长综放工作面的初次来压和周期来压步距较原180m 综放工作面有明显的缩短,周期来压存在不同步现象,支架工作阻力能够满足工作面支撑顶板的要求。

研究结果为该工作面的安全生产和接续工作面的布置提供了科学依据。

关键词:超长综放工作面;矿压显现规律;支架工作阻力中图分类号:T D323 文献标识码:B 文章编号:1671-0959(2009)1220052203 在国内,普通综放工作面长度一般在200m 以下。

在不受煤层赋存条件、通风安全条件及工作面配套设备的装备水平等制约时,在一定范围内,工作面长度与工作面的产量和效率成正比[1]。

路天煤矿的开采时间较早,储量赋存有限,四采区地质储量仅剩1085176万t,煤层的赋存条件符合超长综放工作面的要求。

因此,在路天煤矿四采区布置两个超长综放工作面,可以减少工作面的搬家次数,降低了万吨掘进率和矿井开采成本,提高了综采放顶煤工作面的单产水平和采区煤炭资源回收率。

1　1604工作面地质及生产技术条件111　工作面地质概况1604工作面位于四采区,工作面走向长1450m,倾斜长280m,煤层平均厚度8107m,埋藏深度105～150m 。

工作面所采煤层为16煤,由16-1、16-2、16-3、16-4四层煤组成,结构复杂,四层煤之间均含有20c m 左右的夹矸,煤层倾角4°～17°。

超长工作面矿压显现规律研究

整理分析得出，不同测点载荷与监测时间分布趋
势如图３～７示。所根据上述监测结果，以得出以下结论：可
输
上山
轨道
上山
图１３０２１工作面布置示意图
工作面采用悬移支架支护，长２２ｍ，面梁．采最大控顶距３ｍ，小控顶距２放顶步距为最．ｍ，２
１工作面概况
牛山煤业３０２１工作面位于矿井二采区第一
个工作面，其北部为３０采煤工作面采空区，４１西为矿区，该工作面走向长９０倾斜宽２８东５ｍ，６ｍ，段７０ｍ，斜１０ｍ，采面积０１ｍ，高０倾１开．ｋ采４
衡性，直应力差异较大。竖
柱载荷，钢卷尺测量活柱下缩量，工作面顶底用在
板较节理发育，岩层松软、破碎。２１３０工作面布置示意图如图１所示。
运
板打木楔作基点，测量工作面顶底板的移近量。本次观测矿压主要是周期来压，矿压观测工作主要确定采面顶板活动规律、同的位置载荷，不期间观测到一次矿压峰值。但同相邻短工作面比较，个来压期间矿压增大幅度不太明显，整来压强度较低，但处于回风巷内前支承压力受力明显，巷道变形严重。根据５观测站１月的观测数据个个
０引言
试验工作面煤层平均厚度５．ｍ，煤层倾角０１。工作面采用走向长壁布置和炮采悬移支架放２。顶煤采煤工艺，顶板采用全部垮落法管理。由于 “ 三软 ” 层的赋存特征，煤回采巷道掘进及维护困难，严重制约工作面的安全快速回采，为寻求高的生产效率，行超长回采工作面回采试验研究。进

采煤工作面矿山压力显现规律

第四章采煤工作面矿山压力显现规律第一节概述图4—1老顶岩梁断裂后形成的平衡由于煤壁前方强大的集中应力（K H ）的影响，可能导致直接顶岩层内发生剪切破坏，从而形成预生裂隙，这会影响到采煤工作面内的顶板管理。

老顶初次来压比较突然，来压前采煤工作面上方的顶板压力较小，因而容易使人疏忽大意。

初次来压时，老顶跨度较大，影响范围也较广，工作面易出现事故，因此，在生产过程中应严加注意。

在来压期间，必须注意采煤工作面的支护质量，加强支架的支撑力，增强支架的稳定性。

一般可以采用木垛、戗柱等加强支护。

第三节老顶的周期来压老顶初次垮落后，随着采煤工作面继续推进，工作面上方的老顶岩层将呈悬露状态（图4—2 a )。

此时，上覆岩层的重量将由老顶的悬臂直接传递给煤壁，部分上覆岩层及已折断的老顶重量，将直接加在已垮落的矸石上，此时采煤工作空间处于老顶悬梁的保护之下。

当采煤工作面继续推进，老顶悬露跨度达到一定长度时，老顶在其自重及上覆岩层载荷作用下，将沿煤壁甚至在煤壁内发生折断和垮落（图4—2b ）。

随着工作面的推进，老顶的这种垮落现象将周而复始地出现，而使工作面内呈现周期性的矿压显现。

这种老顶周期性折断或垮落前后工作面内的矿压显现称为老顶的周期来压。

周期来压的矿压显现有：顶板下沉速度急剧增加、顶板下沉量急剧增大、支柱载荷增大、煤壁片帮、支柱折损、顶板发生台阶下沉等。

两次周期来压的间隔时间称来压周期。

两次周期来压期间工作面推进的距离叫做周期来压步距。

周期来压步距取决于老顶的岩性、厚度、老顶上方岩层的组成情况等因素。

周期来压步距要比初次来压步距小，一般可由下列公式计算。

L 周=（41~21）L 初（4－1）图4—2 老顶的周期来压老顶为厚度较大的整体坚硬岩层时，周期来压步距一般较大，若老顶上方岩层系松软岩层，该松软岩层给老顶施加很大的载荷，可能使老顶的周期来压步距缩短。

当倾向或斜交断层位于预期的周期来压线之前不远处，工作面推进到断层附近时，老顶将比预期的位置提前垮落，即缩短了周期来压步距。

大采高超长综放面矿压显现规律探析

大采高情况下长度加大，工作面矿压显现会出现新
架，在线观测压力计分别安装在１、２、３、４、４６、
４７、４８、４９、９１、９２、９３、９４、１３６、１３７、１３８、
阶段，顶煤可随采随冒。由于顶板压力较小，顶
・
２观测仪器布置及观测内容
工作面安装ＫＪ２１６矿压监测系统对液压支架的前、后立柱及平衡千斤顶的初撑力和工作阻力进行
收稿日期：２０１３一Ｏ１ —２８
阻力、支架立柱的活柱下缩量、煤壁片帮等。
基本顶砂泥岩互层
岩，粉砂岩中含植物化石，局部炭化，含少量云母片，裂隙较发育．具交错层理和微波状层理。
３矿压显现分析
３．１顶煤的破坏与垮落
直接顶细粒砂岩．０５薮誓鲁
为０～５。，平均坡度３。，煤层含１层厚０．０５ｍ夹矸。
瓦斯相对涌出量５．９１１ＴＩ／ｔ，无瓦斯、ＣＯ：突出危险倾向，煤尘具有爆炸性倾向。工作面煤层顶底板岩
性见表１。
２０１３年第６期
中州煤炭
总第２１０期
大采高超长综放面矿压显现规律探析
廖耀福，开俊俊
（广东宏大爆破股份有限公司，广东广州５ｍｏｏＯ）摘要：布置大采高超长综放工作面，开采空间和采出空间明显增大，带来的矿压问题也随之变化。对某矿大采高超长工作面的矿压显现规律进行研究，通过矿压观测，总结出该类工作面基本顶来压最大特点是顶板的

超长工作面矿压显现规律分析与总结

超长工作面矿压显现规律分析与总结摘要：2703综采对拉工作面为城郊煤矿第一个对拉工作面，其中上段长度165.8m，下段长度176.4m，总计342.2m，本项目针对此超长工作面的矿压显现规律进行了数据采集、分析及总结，为今后超长工作面（对拉工作面）提供了一定的借鉴意义。

项目主要四个方面分析总结矿压显现规律。

关键词：超长工作面;矿压;周期来压1.初采期间1.1 直接顶的初次垮落初采初放期间对2703综采对拉工作面顶板垮落顺序进行如下控制：2703工作面下段机尾段直接顶初次垮落→2703工作面上段机尾段直接顶初次垮落→2703工作面下段机尾段基本顶初次来压→2703工作面上段机尾段基本顶初采来压。

回采中，2703综采对拉工作面采空区直接顶按既定顺序进行垮落，具体垮落情况见表1。

表1 直接顶垮落情况表日期垮落范围推过工作面下段切眼距离/m 推过工作面上段切眼距离/m3月16日中班234～195# 6.7 —3月17日夜班234～170# 5.8 —3月17日中班234～160# 6.6 —3月18日夜班234～150# 5.5 —3月18日中班234～138# 4.8 —3月19日夜班234～135# 6.4 —3月19日中班234～119# 6.5 —3月20日夜班234～115# 9 —平均垮落步距 6.4 —3月24日中班87～113# — 5.33月25日中班60～114# — 5.63月27日夜班50～114# — 6.43月28日夜班45～114# — 7.53月29日中班35～114# — 7.43月30日夜班20～114# — 6.44月1日中班1～114# — 9.1平均垮落步距— 6.8截至3月20日夜班2703工作面下段已完全垮落，直接顶平均垮落步距为6.4m。

截至4月1中班，2703工作面上段直接顶垮落至1#支架，平均垮落步距为6.8m。

1.2 基本顶初次来压规律根据调斜开采安排，初采初放期间对基本顶初次来压按从下往上的顺序逐段来压，液压支架循环末工作阻力曲线如图1所示。

大采高作业面矿压显现规律分析

SUN Zhiqiang
(No.2 Coal Mine, Yangquan Coal Industry (Group) Co., Ltd., Yangquan 045000, Shanxi, China)
Abstract: The exploration of the mining pressure appearance law in working face with large mining height was carried out. Combined with the actual engineering practice, with theoretical analysis and numerical simulation, this paper carried out the targeted analysis of the mining pressure appearance and the stress characteristics of the working face hydraulic support and on this basis, analyzed the safety of the working face mining operation. The research results show that the mining operations in the 2122 fully mechanized caving face of A Coal Mine can be carried out safely. Key words: thick coal seam; large mining height; mine pressure appearance; periodic pressure

超长工作面综采放顶煤开采矿压显现规律的研究

超长工作面综采放顶煤开采矿压显现规律的研究李志强摘㊀要:目前ꎬ我国已经普遍采用综采工作面采煤ꎮ但是ꎬ由于受到地质条件的影响ꎬ综采工作面尺寸各不相同ꎬ随之而来的是各个矿井工作面的矿压显现规律各不相同ꎮ在此ꎬ我们对不同尺寸的工作面从采高和长度两方面与矿压显现特点进行研究总结ꎬ为今后的矿井综采面工作提供更加详细ꎬ贴近的参考ꎮ这样ꎬ在薄煤层中ꎬ我们侧重考虑工作面长度变化的影响ꎻ在中厚煤层中ꎬ则综合两方面考虑ꎬ根据不同的工作面尺寸来参考预报矿压显现情况ꎬ这将在一定程度上为采煤工作带来有力的依据和安全㊁经济的保障ꎮ关键词:浅埋煤层ꎻ综合机械化采煤ꎻ矿压监测ꎻ矿压显现一㊁引言随着我国机械化装备水平的提高ꎬ发展出了适用于特厚煤层开采的大采高综采放顶煤技术ꎮ我国许多矿井赋存着特厚煤层ꎬ而当特厚煤层上方覆岩为近距离采空区时ꎬ受上方采动影响ꎬ下方煤岩体裂隙增多ꎬ完整性遭到一定程度破坏ꎻ采空区内垮落岩块不均匀ꎬ部分区域应力集中ꎬ可能造成工作面支架受力不均ꎬ工作面顶板控制困难ꎮ因此ꎬ采空区下近距离特厚煤层综采放矿压显现规律是一个重要的课题ꎮ二㊁地质概况综采工作面ꎬ煤层发育良好ꎬ地质构造简单ꎬ无夹矸ꎬ无大的构造ꎬ整个煤层呈一单斜构造ꎮ煤层稳定ꎬ煤层厚度为１.９~４.０８ｍꎬ平均为３.４ｍꎬ煤层倾角２ʎ~２９ʎꎬ平均１８ʎꎬ属缓倾斜ꎬ倾斜煤层ꎮ工作面平均走向长４９５７ｍꎬ工作面平均长２５５.７ｍꎬ埋深平均为１１０ｍꎬ基岩层厚度平均为１４ｍꎬ载荷层厚度平均为７６ｍꎬ基载比为０.１８ꎬ顶板为典型的单一关键层浅埋煤层结构ꎮ放顶煤采煤法由来已久ꎮ我国５０年代初曾在开滦㊁大同㊁峰峰和鹤壁等矿区采用放顶煤采煤法ꎮ１９８２年引进了综采放顶煤技术ꎬ并于１９８４年在沈阳蒲河矿开始工业性试验ꎮ由于该采煤方法具有掘进率低㊁效率高㊁适应性强以及易于实现高产等明显优势ꎬ二十多年来ꎬ在我国得到了迅速发展ꎮ８０年代末９０年代初ꎬ我国综采放顶煤技术已走在世界前列ꎬ并已向国外输出综放开采的成套技术ꎮ三㊁矿压测点布置及结果分析(一)矿压观测点布置观测支架载荷变化是研究围岩应力分布的方法之一ꎮ在工作面内侧将工作面按上㊁中㊁下３部分各设置１组测站ꎬ１＃测站距输送机机头１５ｍꎬ２＃测站距输送机机头７５ｍꎬ３＃测站距输送机机尾１５ｍꎮ每１组测站选２架支架ꎬ每架支架安装２块圆图压力自记仪(前㊁后立柱各１块ꎬ前左后右)ꎬ观测工作面内支承压力分布情况ꎮ同时ꎬ在工作面回风巷内侧布置钻孔ꎬ设３组测站ꎬ分别为４＃测站㊁５＃测站和６＃测站ꎬ安装钻孔应力计ꎬ通过测量钻孔应力计读数ꎬ了解工作面超前支承压力分布与超前工作面距离的关系ꎮ(二)工作面矿山压力现场观测结果工作面各支架初撑力分布比较稳定ꎮ其中ꎬ液压支架前柱占初撑力５５％ꎬ后柱占４５％ꎮ沿工作面倾斜方向ꎬ支架的平均工作阻力呈现两端小㊁中间高的分布特征ꎻ沿推进方向ꎬ工作面支架前柱载荷约占载荷总量的５４％ꎬ后柱占４６％ꎬ前㊁后柱平均工作阻力分布比较合理ꎬ表明工作面顶板㊁端面管理较好ꎬ端面冒落㊁漏顶等现象较少ꎮ(三)工作面矿压观测采取的措施在工作面风㊁机两巷每１００ｍ设置一组十字布桩巷道变形观测点ꎬ进行顶板观测ꎬ设专人定期收集数据ꎬ进行数据分析处理ꎬ观测在超前压力影响下的巷道变形规律ꎮ由综采队配合生产科共同完成１１７工作面以及运㊁回顺两巷的矿压观测工作设专人定期收集数据ꎬ进行分析处理ꎬ通过对支架工作阻力变化规律的观测较为准确的掌握顶板来压规律ꎮ四㊁综采放采煤技术中放煤工艺的应用(一)采放比一般控制割煤高度在２.５ｍꎬ放煤厚度２.７ｍ左右ꎬ采放比１ʒ１.０８ꎮ(二)放煤步距放煤步距是影响工作面回采率与含矸率的重要因素ꎬ放煤步距太大ꎬ顶板方向的矸石将先于采空区后方的煤到达放煤口ꎬ迫使放煤口关闭ꎬ增大脊背煤损ꎬ放煤步距太小ꎬ采空区后方的矸石先于上部顶煤到达放煤口ꎬ使部分上部顶煤被截止在采空区ꎬ对Ｃ较薄厚煤层来说ꎬ根据１１２１(３)综放面１３－１工艺实验结果ꎬ我们选择小步距放煤ꎬ即一刀一放ꎮ(三)放煤方式在多轮顺序ꎬ单轮顺序ꎬ单轮间隔三种主要放煤方式中ꎬ由于顶煤较薄ꎬ单轮即可放完ꎬ单轮顺序与单轮间隔相比ꎬ在提高回收率ꎬ降低含矸率方面效果不大ꎬ同时单轮顺序工人易掌握ꎬ易操作ꎬ故我们选择单轮顺序放煤方式ꎮ另外ꎬ采用一刀一放单轮间隔放煤工艺时ꎬ还应配合及时带压擦顶移架护帮护顶ꎬ轻摆尾梁放煤ꎬ才能取得最佳回采效果ꎮ五㊁综采放采煤技术的展望综放开采技术以其低投入ꎬ高产出和对地质变化的适应性以及特别符合我国煤矿经济势力不强的现实受到普遍欢迎ꎮ必将在今后较短的时间内ꎬ成为我国厚煤层开采的主要技术ꎮ人们将会看到:它将使厚煤层矿井的设计㊁施工㊁生产布局和管理方式发生革命性的变化ꎻ将使矿井的系统大大简化ꎬ采掘工作面和人员大大减少ꎻ矿井的效率和效益大大提高ꎮ六㊁结语综采煤技术是一项复杂的综合采煤技术ꎬ不是有了放顶煤支架就可以高枕无忧ꎬ就可以获得高回采率ꎬ煤的高产高效ꎬ而综采放顶煤技术生产效率高㊁生产成本低ꎬ是我国厚煤层开采的主要采煤技术ꎮ因此ꎬ有必要对大型综放面矿压显现规律进行研究ꎬ以确保煤矿的安全生产ꎮ参考文献:[１]朱少刚.浅谈综采放顶煤开采技术[Ｊ].科技信息:科学教研ꎬ２００７(８).[２]贺建斌.综采放顶煤开采技术探讨[Ｊ].科技去企业ꎬ２０１２(９).[３]刘一博ꎬ白云虎ꎬ等.浅谈综采放煤开采的发展及存在的问题与对策[Ｊ].煤矿安全ꎬ２０１１(６).作者简介:李志强ꎬ贵州弘达矿业投资有限公司ꎮ６７１。

软煤层大采高长壁工作面矿压观测及显现规律

软煤层大采高长壁工作面矿压观测及显现规律一、背景介绍软煤层是指埋深较浅、煤质柔软、致密度较小的煤层。

在煤矿生产中，软煤层的采矿面积较大，但容易发生矿压事故。

针对这一问题，煤矿企业需要进行矿压观测及显现规律的探究。

二、矿压观测矿压观测是指在煤矿生产中，对于煤层产生的变形及压力进行实时监测和记录。

通过矿压观测，能够及时发现煤层变形的情况，以便采取相应的防治措施。

1.观测方法常见的矿压观测方法包括：显测法、钻杆法、应变测量法、应力测量法等。

具体选用哪种方法需要根据实际情况进行选择。

2.观测内容矿压观测的主要内容包括：煤层收缩变形、岩层移动、采空区塌陷及煤岩应力等。

通过对这些内容的监测和记录，能够及时发现煤层变形的情况，以便采取相应的防治措施。

三、显现规律1.煤层变形规律软煤层的采矿面积较大，容易导致煤层变形，形成矿压。

煤层变形规律包括三个阶段：非线性变形、线性变形和塑性变形。

非线性变形阶段是指煤层受到采压力后，煤层厚度发生变化较大的阶段。

线性变形阶段是指煤层受到压力后，煤层厚度增加比较缓慢的阶段。

塑性变形阶段则是指煤层变形加剧，煤层产生断裂等失稳现象的阶段。

2.岩层移动规律在软煤层大采高的长壁工作面中，除煤层外，岩层也会发生变形和移动。

岩层移动规律包括两个阶段：初始稳定阶段和变形失稳阶段。

初始稳定阶段是指岩层受到采压力后，岩层产生变形，但整体结构还较为稳定的阶段。

变形失稳阶段则是指岩层受到压力后，岩层产生断裂等失稳现象的阶段。

四、矿压防治措施针对软煤层大采高长壁工作面的矿压问题，可以采取以下措施：1.合理布置支柱和支架，加强路基和支柱的连接以增加支柱的承载能力。

2.在煤层和岩层接触面加强预警监测，通过实时监测煤层和岩层变形情况，及时发现问题并采取相应措施。

3.加强工作面的维护和管理，及时处理煤层破坏带、煤墩以及走向差异等问题。

总之，软煤层大采高长壁工作面的矿压问题是一个需要引起煤矿企业重视的问题。

通过矿压观测和显现规律的研究，结合有效的防治措施，可以降低矿井事故的风险，保障煤矿生产的安全。

超长工作面综采放顶煤开采矿压显现规律的研究

超长工作面综采放顶煤开采矿压显现规律的研究摘要：目前，我国已经普遍采用综采工作面采煤.但是，由于受到地质条件的影响，综采工作面尺寸各不相同，随之而来的是各个矿井工作面的矿压显现规律各不相同.在此，我们对不同尺寸的工作面从采高和长度两方面与矿压显现特点进行研究总结，为今后的矿井综采面工作提供更加详细，贴近的参考.这样，在薄煤层中，我们侧重考虑工作面长度变化的影响；在中厚煤层中，则综合两方面考虑，根据不同的工作面尺寸来参考预报矿压显现情况，这将在一定程度上为采煤工作带来有力的依据和安全、经济的保障。

关键词：浅埋煤层；综合机械化采煤；矿压监测；矿压显现。

1.地质概况综采工作面，煤层发育良好，地质构造简单，无夹矸，无大的构造，整个煤层呈一单斜构造。

煤层稳定，煤层厚度为1.9～4.08m，平均为3.4m，煤层倾角2～29°，平均18°，属缓倾斜～倾斜煤层。

工作面平均走向长4957m，工作面平均长255.7m，埋深平均为110m，基岩层厚度平均为14m，载荷层厚度平均为76m，基载比为0.18，顶板为典型的单一关键层浅埋煤层结构。

1.1.综采放顶煤开采的发展历史放顶煤采煤法由来已久。

法国、苏联、南斯拉夫等国家于20世纪40年代末50年代初即开始应用放顶煤采煤法。

1957年苏联研制出KTY型放顶煤支架，并在库兹巴斯煤田的托姆乌辛斯矿使用。

1963年法国研制出“香蕉”行放顶煤支架，并与1964年用于法国布朗齐矿区的达尔西矿，试验取得成功。

之后英国、法国、南斯拉夫、匈牙利等国家都相继引进了这一技术。

综放开采曾一度成为东欧地区厚煤层开采的主要方法，但是由于各种原因，欧洲使用综放开采技术并没有取得很好的技术经济指标。

80年代中期以后，国外放顶煤开采有所萎缩，90年代后只有极少数矿井仍在使用。

我国50年代初曾在开滦、大同、峰峰和鹤壁等矿区采用放顶煤采煤法。

1982年引进了综采放顶煤技术，并于1984年在沈阳蒲河矿开始工业性试验。

超长工作面综放开采矿压显现规律研究

超长工作面综放开采矿压显现规律研究摘要:文章应用FLAC 3D 模拟计算超长工作面的矿压显现规律。

工作面加长以后，来压步距缩短，周期来压缓和，工作面中部的压力大于两端的压力。

随着工作面的推进，上方压力拱逐渐变大，超前压力越来越大。

工作面后方40m 左右，老顶以上岩层垮落下沉。

矿压对顺槽保护煤柱的影响也减小。

关键词:超长工作面；综放开采；FLAC 3D 模拟；矿压显现规律中图分类号:TD32文献标识码:A 文章编号:1008-8725（2010）04-0061-03Numerical Simulation of Mine Pressure Behavior atLong Face With Fully Mechanized Caving MiningZHANG Fei 1,FAN Wen-sheng 1,SUN Jian-ling 2,LAN Yi 2,TIAN Wu-qiang 2（1.College of Resources and Security,Inner Mongolia University of Science and Technology,Baotou 014010China;2.Wuhai Shenhua Energy Company,Wuhai 016000,China ）Abstract:the mine pressure behavior of the long face is calculated by FLAC 3D simulation after lengthenmg the face,the pressure step is shortened,the cycle pressure is ease,the pressure of the face is larger in the central than at both ends.With the advancing of the face,the pressure arch at the top gradually becomes large,the ahead pressure becomes larger and larger.Around 40m behind the face,the rock above the old top caves and collaps.The impact of mine pressure to the protective pillars reduced in the crossheading.Key words:long face;fully mechanized caving mining;FLAC 3D simulation;mine pressure behavior收稿日期:2009-12-09;修订日期:2010-02-05作者简介:张飞（1959-），男，内蒙古包头人，硕士，教授，研究方向：岩石力学。