2023年煤矿,综采工作面矿压观测及顶板预报分析报告.doc

煤矿,综采工作面矿压观测及顶板预报分析报告 130408综采工作面矿压观测及顶板预报分析报告 一、矿压观测的目的和任务 1、掌握回采工作面上覆岩层运动横向和纵向的开展规律及移动概况与支架的相互关系，更好地进行老顶来压的预报，提出合理的顶板管理措施，如支护方式，支护强度，特种支护，回采工艺等等，为工作面的高产、高效安全生产创造良好的技术条件。 2、对采煤工作面支护质量进行监测，任务包括：监测日常生产过程中支架的支护质量、围岩移动概况，不安全隐患因素等，以到达安全生产可靠的目的，在保证顶板安全的前提下充分发挥综采液压支架的优势。 3、掌握巷道支架与围岩的相互关系，其任务包括提出合理的围岩松动范围，确定合理的巷道支护型式、支护参数。 4、研究掌握采动影响和支撑压力的分布规律，其任务包括确定回采巷道的支护参数，确定煤壁前方巷道合理的维护范围，确定工作面的端头支护的技术措施等，以保证安全生产，提高资源的回收率，提高技术经济效果等。 二、工作面地质及开采条件 1、工作面概况 作面名称 130408 盘区名称 13盘区 地面标高/m 961-1053 井下标高 775-800 地面的相对位置 工作面位于贺家社村西北面，地表黄土丘陵区，有废旧的永胜洗煤厂、利峰尾煤浮选厂及乡村公路。 回采对地面设施的 影响 由于地表为黄土丘陵，有废旧的永胜洗煤厂、利峰尾煤浮选厂、乡村公路及河流，会受采动影响。 井下位置及四邻 关系 130408工作面位于4#煤层十三盘区，东面为本矿130407采空区，北面为本矿实体煤，西面为130409轨道巷，南面为采区回风、轨道、皮带大巷。 井上下关系见表1 煤层情况表〔表2〕煤层厚度〔m〕平均厚度〔均2.6m〕煤层结构 简单 煤层倾角/° 2-6 开采煤层 4#煤层 煤种 焦煤 稳定程度 不稳定 煤层描述情况 工作面构造简单，为单斜构造，煤层由东南向西南逐渐变厚，煤层倾向南西，走向为：北西——南东 稳定说明 根据130408皮带巷及轨道巷掘进情况发现有断层现象，所以判断该工作面为不稳定煤层。 工作面煤层顶底板情况表〔表3〕底板名称 岩石名称 厚度/m 岩性特征 顶板 根本顶 无 直接顶 泥岩 19.2 灰黑色，薄层状，间夹薄层细粒砂岩 伪顶 无 底板 板 直接底 泥岩 5.3 灰黑色，泥质结构，薄层状构造，含植物化石 说明 根据地质中心钻探3#煤层积水时发现3#-4#煤层的层间距为17-19米。 2、支护 2.1 正常支护 选用ZZ4000/14/28型掩护式液压支架。 支架说明表〔表4〕项目 参数 项目 参数 支架型号 ZZ4000/14/28 工作液介质 1.8%-2.2%化液 支护面积/m2 7.7 支架宽度/m 1.42-1.59 额定供液压力Mpa 31.5 支架中心距/m 1.5 工作阻力/KN 4000 初撑力/KN 3206 底板比压/Mpa 1.7 操纵方式 本架手动操作 支撑高度/m 1.4-2.8 支护强度/Mpa 0.55 移架步距/m 0.6 质量/kg 11940 2.2 工作面支护强度计算：工作面内切眼长202.5m，实选136架支架支护，可支护长度204m。 移架的动作顺序：降架→移架→升侧护板→升柱 2.3 特殊支护 工作面在过断层、顶板破碎、片帮、冒顶等情况下，采取的特殊支护方式。 2.4 巷道布置 皮带顺槽断面及支护方式：宽4m×高2.7m〔锚网索支护〕轨道顺槽断面及支护方式：宽3.6m×高2.7m〔锚网索支护〕切眼断面及支护方式：宽6.5m×高2.7m〔锚网索+槽钢联合支护〕以上在顶板管理正常情况下使用，假设现场遇断层，地质构造时，施工单位另制定针对性措施。以上材料均放在轨道巷距工作面100m范围内，码放整齐，挂牌管理。 三、观测方案 1、观测工具 ZZ4000/14/28型液压支架在前、后立柱上安有压力表，压力数据实时记录，技术人员到现场收集数据并进行分析。 2、测线布置 在工作面136架液压支架上每隔15架布置一个测点，从工作面切眼开采时就开始进行矿观测，一直观测到工作面回撤结束为止。 生产现场采用人工记录的方法，记录工作面顶板来压期间的煤壁片帮程度、顶板漏矸、支架立柱下沉、安全阀开启程度等现象，与顶板压力曲面图相结合来共同分析总结综采工作面周期来压规律。 四、 矿压观测内容 1、顶板动态：对来压期间的顶板完好及漏顶情况进行评价。 2、支护质量 〔1〕统计液压支架立柱工作阻力。 〔2〕观察工作面周期来压期间的矿压显现情况。 〔3〕观察两顺槽超前压力区片帮、底鼓等矿压显现情况。 3、矿压观测方法 直接观测的方法，对顶板岩性、顶底板移近量，周期来压步距。 4、观测效果预计 根据观测数据，总结来压规律，制定针对性措施，指导生产。验证现有支架型号是否满足要求。 5、观测制度及守那么 1〕、技术员每天对顶板岩性进行观察记录数据并进行整理。 2〕、技术员每天进行顶底板移近量的观测、记录数据并进行整理。 五、矿压规律分析 综采工作面推进了27m时，工作面顶板开始垮落；综采工作面推进了30m时，顶板全部垮落；最大压力在39.5MPa。 工作面周期矿压观测统计表 〔表4〕从切眼起推进距(m) 压力显现描述 工作阻力〔Mpa〕来压性质分析 27〔3月12日〕顶板开始全部垮落 28-35 周期来压 30〔3月16日〕顶板全部垮落 35-39.5 老顶初次来压 1、工作面初采期间，来压时工作阻力明显增加，来压强度较大；随工作面向前推进，来压强度减小，大多反映在采空区悬顶、煤壁片帮量的增加；有时在预计的来压阶段无压力增大的显著特征。 2、从数据看出，初次来压步距27-30m、老顶初次垮落步距30m。周期来压步距应在27m左右。 3、前期两顺槽掘进进度较快，顶板较为稳定。后期轨道巷超前支护高度较高，造成π梁无法直接接顶。 六、矿压规律总结 1、经过观测，我们对4#煤层综采工作面顶板管理得出的结论如下：〔1〕工作面周期来压步距27m左右。必须使采空区垮落充分、充填严实，才会减弱周期来压对支架和人员的伤害。 〔2〕周期来压步距的大小和矿压显现程度与工作面的支架初撑力、工作面的推进速度、上覆基岩厚度有很大的关系，周期来压具有分布的不均衡性和来压的不同步性，工作面中部周期来压现象明显，工作面周期来压不同步，有的地方先来压，有的地方后来压，但来压的持续距离大致相等。 〔3〕、采面顶板周期来压时，采面煤壁有零碎片帮现象，单体柱钻地深度增大，必须穿好柱鞋，每班必须对支架和单体柱进行二次注液。 2、存在问题及建议 在矿压观测过程中，存在个别支架压力异常的问题，还需要再以后的工作面矿压观测中给予重点观测。 七、顶板预报 1、根据我矿2023年4月份生产作业方案，本工作面方案推进30m。根据3#、4#综合图显示：该工作面本月推进内对应上部为3#采空区，根据井上下对照图显示：本月推进30m范围地面对应位置为黄土丘陵区，地面标高为946m，工作面标高为792m,盖山厚度为154m。根据工作面的推进度计算，4月份将会出现一次周期来压，周期来压具有分布的不均衡性和来压的不同步性，有的地方先来压，有的地方后来压，但来压的持续距离大致相等根据井上下对照图显示，应严格按照作业规程作业。 2、队组在回采推进期间，认真、细致、全天候观察顶板状态，严格掌握推进长度，并加以分析总结，尽早掌握本工作面来压步距，以便及早采取措施，加以防范。 3、来压前，支架保证初撑力到达设计要求，并在两槽切顶线处增设戗柱，以防止落山走向推力。 4、割煤后及时追机拉架、推溜，伸出支架伸缩梁，滚帮特别大处要沿煤帮增设贴帮戴帽点柱护帮。 5、保证超前支护处支柱初撑力及支护标准，钻底量超过100mm时要穿铁鞋。