15110工作面十月份矿压观测报告
一、监测时间及检测目的：
1.监测时间:2011年10月2日——2011年10月30日 2.监测目的：根据矿压监测数据和工作面、两巷矿压显现情况，分析总结并制定针对性的巷道维护和顶板管理措施，保证回采工作面顶板控制的可靠性和安全性，确保安全生产顺利进行。
二、测站布置：工作面采用YHY-60Ⅱ型煤矿液压支架测力仪，通过远程进行监测的安全系统。工作面共布置六个测点，即2#架、21#架、40#架、59#架、78#架、98#架。每个测点安装一块压力表，前后端头过渡架各安一块，中间架安4块，工作面共安6块。压力表通过液管和快速接头与立柱液压腔相连，以此监测支架初撑力的大小及工作阻力状况。压力表应固定在支架顶梁合适位置，防止损坏压力表。
三、观测内容及方法：
（一）回采工作面两巷矿压观测
工作面巷道掘进施工结束后，井区将回、进风两巷矿压观测仪表及观测资料移交采煤队，由采煤队接替进入回采矿压监测阶段。
1.观测内容
利用巷道掘进期间安设的锚杆、锚索测压仪和顶板离层监测仪观测巷道顶板压力和离层情况，同时测量巷道表面位移，观测巷道变形情况及支护受损情况。
2.观测方法
（1）采用人工观测。锚杆、锚索测压仪和顶板离层监测仪监测数据观测频度：超前工作面200m以外巷道每三天观测记录一次，200m以内巷道每天观测记录一次。
（2）采用十字测量法，用卷尺量取顶底板移近量和两帮位移量（如遇起底、挑顶、开帮等情况在记录表备注项中说明）。测站的设置和观测频度：15110工作面进、回风顺槽每50m设一观测站，每天观测记录一次。
（3）进行以上观测的同时，宏观记录两巷变形情况及支护受损
- 1 -
情况。
（二）15110回采工作面两巷超前、端头支柱压力测试 1.测试内容
（1）单体液压支柱初撑力测试。 （2）单体液压支柱工作阻力测试。
（3）超前支护、端头支护范围巷道顶板压力变化及支护效果。 2.测试方法
采用单体液压支柱测压仪进行测试。超前、端头支护范围内每10m巷道每次测试不少于两根，每天测试一次。
（三）回采工作面矿压监测 1.监测内容：
（1）液压支架初撑力。 （2）液压支架工作阻力。
（3）工作面采高、端面距、煤壁情况及支架支护状况。 2.观测方法
用手持式采集器采集测压仪存储的矿压数据，然后将数据串口上传至电脑，通过矿压数据处理分析系统生成曲线图，进行分析。
3.矿压数据采集频度
根据矿压监测仪表存储器性能特点和监测记录时间间隔设置要求，合理确定矿压数据采集频度，最低采集频度不得大于四日每次。
四、工作面概况 ：工作面地表位于苗家村以南一带，地面沟谷纵横。地面标高：1114m～1055m，地面无设施。井下位置及四邻采掘情况: 工作面北为15#煤准备巷，南为矿界与阳煤一矿相邻，西为尚未掘进的15112工作面，东为尚未掘进的15108工作面，上部12#煤未采，层间距47.3m。工作面标高724m～750m，埋藏深度3～331m。工作面走向长449m，倾斜长148m，煤层倾角4°～29°，平均10°。煤层厚度最小为6.8m，最大为7.20m，平均7.0m。直接顶为泥岩、砂质泥岩，厚度7.20m，灰黑色，致密,抗压强度为74.6～90.4 Mpa；老顶为细粒砂岩，厚度6.80m，深灰色，致密，坚硬，抗压强度69.0～
- 2 -
207.9Mpa。直接底为泥岩、砂质泥岩，厚度1.80m，灰黑色，致密，含植物化石，抗压强度62.5～65.7 Mpa；老底为细粒砂岩，厚度4.50m，深灰色。
五、工作面支架布置方式和支架型号及参数：本面采用100架放顶煤液压支架与头尾各2架端头过渡架维护工作面空间并隔离落山，最大控顶距5.04m，最小控顶距4.44m，移架步距0.6m。普通支架为ZF4600-1.7/2.8型低位放顶煤液压支架，工作阻力5000KN，适应采高2.2-2.6m，支护宽度1.43-1.60m，普通架130架；端头过渡支架为ZFG4600-1.8/3.0型低位放顶煤支架，工作阻力6500KN，适应采高2.2-3.0m，支护宽度1.43-1.60m。
六、两巷超前维护：进风顺槽回采进度号50#往里要超前100m加强支护，其中超前煤壁50m支设双排顺巷棚，超前煤壁100m补打两趟∮21.6mm×12m锚索，并安装三眼工字钢预紧加强支护（即沿巷道顶板顺巷布置两排三眼工字钢，工作面侧一趟工字钢距煤帮1.6m，工字钢间距为2.2m，并交错迈步，迈步距离1.4—1.6m，煤柱侧一趟工字钢距煤帮0.8m。回采进度号50 m往外实体煤段要超前20m加强支护。回风顺槽回采进度号50 m往里要超前100m加强支护，其中超前100m支设四排顺巷棚，同时超前煤壁100m补打两趟∮21.6mm×12m锚索，并安装三眼工字钢预紧加强支护（即沿巷道顶板顺巷布置两排三眼工字钢，工作面侧一趟工字钢距煤帮1.6m，工字钢间距为2.2m，并交错迈步，迈步距离1.4—1.6m，煤柱侧一趟工字钢距煤帮0.8m；加强支护。
七、端头维护方式：正常情况下，进风顺槽在距1#支架外沿0.3m处、切顶线往外，支设两排跨溜棚（要求: 4.2m长10#π型钢梁，配（DZ3.15）（DZ3.5）（DZ2.8）(DW2.8) (DW3.5)单体柱，一梁之下均不得少于四柱）；回风顺槽在距最后1架外沿0.3m处、切顶线往外，支设单排跨溜棚（4.2m长10#π型钢梁，配（DZ3.15）（DZ3.5）（DZ2.8）(DW2.8) (DW3.5)单体柱，一梁之下均不得少于四柱）。
八、端头控顶距：进风最大控顶距11.424m，最小控顶距7.824m，
- 3 -
放顶步距3.6m；回风最大控顶距8.424m，最小控顶距7.824m，放顶步距0.6m。
九、数据整理 十、数据分析
1.直接顶初次跨落步距测定
本工作面自2011年4月1日开始回采，根据现场实际情况，推进10米左右时，直接顶逐步垮落，当工作面进风顺槽推进到20米，回风顺槽推进到18米时，直接顶全部垮落。根据以上实际情况判定本工作面直接顶初次垮落步距为19米。
2.老顶周期来压强度、来压步距确定。
前500m受采空区影响严重，顶板破碎，压力大，周期来压步距为12-25米之间。现推进至400米，推进度加大，将压力后甩，进风顺槽压力得到缓解,400米后，来压步距会增大到25米至30米。
3.支架工作阻力分布区间及变化频率分析
支架工作阻力见附图，从图中可以看出，40#支架压力分布比例如下10-20Mpa 24%，20-30Mpa 42%，30-40Mpa 24%，从以上数据可以看出，支架大部分时间达到初撑力，能很好的支撑顶板，但由于来压期间顶板破碎下沉，支架支撑力达到40Mpa以上，支架立柱出现漏液偷降现象溜头比较而言压力相对大。而其它压力表压力分布主要集中20-30Mpa，30-40Mpa之间其比例达到66.4%，在顶板周期来压期间，支架工作阻力超过40Mpa，安全阀开启，其比例为0.026%，属于正常情况。
要求：空巷推移至内错尾巷时，沿底板推进严禁割透，调整采高，内错尾巷及其前后5架范围内采高不得超过2.4m，必要时可在工作面适当挖底，采用小厚度反复通过的方式，及时的伸出伸缩梁，必要是可带载移架，及时的额减少控顶时间和空顶距，泵站压力不低于30Mpa,拉架移架后要使前后立柱接顶严实，达到初撑力。
工作面煤壁出现片帮，端面距超过规定0.34m时，要及时采取伸
- 4 -
出伸缩梁、提前移架等方式，使梁端靠紧煤帮。提前移架和伸出伸缩梁后，端面距超过0.8m以上时，必须支设临时支护，采取注胶等媒体加固措施。
4.支架支护参数合理性分析
根据15110工作面矿压观测资料，工作面合理的支护强度，采用下面的方法计算，取最大值即为工作面合理的支护强度Pt。
经验公式： Pt=9.81hγk
=9.81×2.6×2.5×8 =510.1KN/ m2 式中：Pt—工作面合理的支护强度，KN/m2； h—采高，m；
γ—顶板岩石容重，kg/m3,一般可取2.5×103kg/m3 k—工作面支架上覆岩层厚度与采高之比，取8倍采高计算。合理支护强度计算：
⑴支架支护能力校核：
支架的额定工作阻力为4600KN，最大控顶距为5.04 m，支架中心距为1.5 m。实际支护能力P=4600/（5.04×1.5）=661.4 KN/ m2。
P＞Pt 支架支护能力达到要求。 ⑵底板比压校核:
根据生产技术部提供的相邻采区的矿压观测结果， 预计工作面最大顶板载荷强度P=0.472MPa。
本工作面地质说明书给出煤层的底板抗压强度为S=62.5—65.7MPa。
根据工作面最大载荷强度计算支架对底板的最大比压为：
0.472×5.04×1.5
Ｄ=P×支护面积/底座面积=----------------- ＝1.2Mpa 2.50×1.25
- 5 -
其中支护面积＝5.04×1.5 m2 底 座 面 积＝2.50×1.25 m2 S﹥D 支架对地板比压符合要求。
式中：D为工作面最大顶板载荷强度对地板的最大比压；
S地质说明书提供的煤层底板抗压强度。
从以上演算可以看出，支架选型合理，适应本工作面生产。 5.支架对本煤层的适应性分析
本工作面选用支架为ZF4600-1.7/2.8型低位放顶煤支架，其接顶效果好，最大控顶距为5.04m，最小控顶距为4.44m，端面距为0.34m，符合煤矿安全规程中的相关规定，能有效支护顶板，预防滚帮煤。
6.两巷位移及压力分析。
本月初回、进风推进至169m,根据两巷位移的变化范围及程度可以看出，回风顺槽在超前工作面15米范围内巷道有下沉，有底鼓现象，根据超前范围内单体柱压力值分析，当日推进度超过3米时候，顶板压力不会超前煤壁，受采动影响，超前煤壁10米外的地段有压力显现但不明显。
7.超前、端头支柱性能及控顶效果分析
根据现场实际观察，回风顺槽超前及端头支护能很好支护顶板，预防顶板下沉，单体柱穿鞋防止单体柱钻底，因此超前支护、端头支护设计合理，控顶效果良好。 十一、结论及建议
通过以上分析，总结如下：回风顺槽支架控顶效果良好，超前支架及端头支护能满足需要，很好的支护顶板，进风前半月压力仍旧很大，通过加强超前和端头支护的措施，本月顺利的摆脱了构造的影响，两巷环境步入正轨。
根据周期来压表中的内容总结，周期来压步距为12-25米之间，10月9日,工作面进风推进到450.5米,回风推进到450米时,顶板破
- 6 -
碎滚帮严重，96#--99#架压力明显增大，对其进行了靠架吊柱维护。10月18日，当工作面进风推进到418米，回风推进到416.2米时，工作面45#--60#架，滚帮面积较大，对其进行带载移架维护工作，说明过压力部分集中。单体柱出现钻底现象，顶板下沉量增大，顶板破碎，多处顶网破，三角煤地段顶板不稳定，我队进行了维护。本月我队在过构造期间加强了通风、瓦斯、顶板的管理，并顺利的通过了构造
- 7 -
