工作面监测与矿压观测

2.3 工作面监测信息的分析处理
♪ 2）监测信息输入
✓工作面基本参数输入：包括工作面编号，工作 面长度，支架型号，支架额定初撑力，泵站压 力，煤层倾角，煤层厚度，开采区队名称等。
✓支架支护质量参数输入：对应于工作面监测支 架的架号，共有13组数据（13条测线），每 一组数据中包括当前支架的采高，支架初撑力， 支架工作阻力，平衡千斤顶阻力，顶梁俯仰角 度，掩护梁角度6个参数。
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软件主界面
系统初 始化
监测信息 输入
பைடு நூலகம்
监测信息 分析运算
报表处 理及打 印
数据查 询
系统帮 助
地质条件 分析
支护阻力 分析
支架位态 分析
分析结果综 合及评价
监测分析软件功能框图
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♫ 老顶为厚14～18m的细砂岩，f=6.0～13.5；直
接顶为厚0～8m（平均5.2m）的粉砂岩，松软
易破碎冒落，f=2～4；直接底为厚0～3m（平 均1.5m）的泥 岩，f=2 ～5；老 底为厚 1.06～ 6.31m（平均3.4m）的粉砂岩，f=5～8。
♫ 工作面总体为一背斜构造，面内次级褶曲及中小 断层发育。
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♪ 控顶技术和支护质量的影响：支架架型、支护参 数和支架的使用状况。
✓支架架型：支架结构形式、梁端结构和底座结 构；
✓支护参数：额定初撑力和额定工作阻力；
✓支架的使用状况：指支架操作的完善性、合理 性和正确性。
管理水平：日进度v，反映综合管理水平
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♪ 因此，23上01工作面条件下，煤层厚度偏 小而且厚度变化大、断层、褶曲等地质构 造发育是影响该综采工作面端面顶板稳定 性的自然条件。由此会带来支架工作位态、 支护质量的变化并造成相应的影响，增加 顶板控制和生产管理的难度。
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2.2 监测内容及测区布置
♪ 1）监测内容
综合上述分析，结合23上01工作面实际，监测应是通过 对支架支护质量的监测，即通过确保支架良好的工况来 实现对顶板的有效控制，故确定如下监测内容： ✓（1）采高； ✓（2）支架顶梁仰、俯角； ✓（3）支架顶梁与掩护梁夹角； ✓（4）支架阻力，包括支架初撑力和工作阻力； ✓（5）平衡千斤顶阻力； ✓（6）工作面的煤壁片帮和端面冒顶情况。
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2.3 工作面监测信息的分析处理
♪ 1）监测软件的主要功能
✓工作面监测经历了信息采集、信息分析处理和 信息反馈的过程，其中信息分析处理是通过专 门的监测分析软件进行的。该软件的功能如下 图所示。
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♪ 在煤层的赋存条件和顶板条件等自然因素一定的 情况下，控顶技术和支护质量要适应自然因素的 影响，即通过合理的架型和支护参数以及完好的 支护质量把自然因素的影响减小到最低程度。两 者是相互作用相互影响的。
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♪ 在支架架型和参数一定的条件下，支护质 量主要反映在支架工作状态上，支架的工 作状态如下：
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2.2 监测内容及测区布置
♪ 2）测区布置
✓沿工作面每隔10架支架布置一条测线，共布置 13条测线，测线架号由10＃架到130＃架。对 每条测线上的上述监测内容进行观测。监测每 日一次，监测数据在计算机上由专门开发的监 测软件进行数据分析处理，分析结果以报表的 形式打印并报送有关职能部门。
初撑力大小及升柱的均匀性
支设状态支撑力的作用位置（含接顶状态）
支架工作状态
支撑力作用方向（顶梁低、抬头角） 梁端距
支护状态片直帮接深顶度
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♪ 将上 述 影响综采工作面控顶效果的因素进
行量 化 ，得出以下影响控顶效果的因素。
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某矿23上01综采工作面 支架位态与支护质量监测
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1 工作面基本情况
♫ 煤层倾角2～12°，厚度1.1～2.6m，平均1.75m， 煤层结构简单。煤层裂隙发育，普氏系数一般在 2.1左右。
老顶片支帮架深阻度力C增量P
岩块单向抗压强度Rc
顶板直接顶稳定性裂隙间距I
分层厚度h
支
初撑力P1：反映支架参数合理性和操作的完善程度 时间加权阻力Pt：反映支架支撑力的发挥情况 架梁接端顶距距ba：：反反映映移操架作是质否量到和位顶板状态 顶梁低、抬头角：反映顶板状态和平衡千斤顶操作情况 顶梁倾向角：反映支架的自稳性
✓意见与措施输入：针对计算生成的数据分析结 果和对支护质量的评价，输入对整个工作面支 护质量和控顶效果的意见、建议和相关措施。
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软件数据输入界面图一
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2 工作面支架位态与支护质量监测
2.1 影响工作面端面顶板稳定性的因素分析
♫ 主要因素：煤层赋存条件、顶板条件和控 顶技术及支护质量。
♪ 煤层赋存条件：煤层厚度的稳定性、断层性质 和发育情况以及褶曲性质。
♪ 顶板条件：老顶和直接顶的影响。老顶的影响 主要是其周期来压和强度，直接顶的影响主要 是其强度特征、裂隙分布和分层厚度。