3403悬移支架工作面矿压显现观测方案

注册时间：2008-6-15     3403悬移支架工作面矿压显现观测方案 2009-12-9 11:09:00 一、工作面地质条件
 
 （1）井田范围
 
  三采区位于矿井西北部，北至F12断层，西部以DF112断层与矿五采区为界，南部为我矿与山东XX能源有限责任公司XX镇煤矿为界，东部与二采区为界，采区呈一不规则形状，走向平均长600米，倾斜长450米，开采面积0.27平方公里.三采区上部为XX市XX镇XXX村，预计采后对村庄和地面耕地造成不同程度的房屋裂缝、地面斑裂等影响。煤层厚度1.91米，工业储量35.7万吨。
 
 （2）开采煤层特征及顶底板岩性
 
  由于上部二层煤已回采完毕，所以本次地质分析的煤层为下二叠纪山西组四层煤。 三采区四层煤的开采水平为矿井的第二水平即510水平，开采上限为482米，下限为590米。根据采区内320号钻孔、111号钻孔、17号钻孔、105号钻孔揭露情况，煤4厚度1.821.97m,平均1.91米，可采性指数Km=1，煤厚变异系数r=18.4%，煤层赋存稳定，结构简单，煤层倾角10°～16°。预计揭露的煤层产状:走向75°～115°，倾向165°～205°。直接顶为白色细砂岩夹大小不一的圆砾石，分选度较差，厚度68米，平均7米，坚硬，不易冒落。老顶为灰白色细砂岩，显层理，厚度812米，内含方解石岩脉。伪顶为灰色粉砂岩，有时无，厚度0.3～0.8米。直接底为灰色细砂岩，显层理，有时为互层，节理发育，厚度57米，遇水易膨胀。老底为深灰色粉砂岩，厚度1214米。
 
 
 
 （3）地质构造及水文地质
 
  XXXX煤矿三采区位于矿井井田中部，采区北至F12大断层，南至F26、F21断层与二采区2404、2405工作面相邻，面积约0.27km2。三采区地面位置位于XXX镇XX村及村东部约300米的农田，无其它重要建筑物。根据《XXXX井田精查补充地质勘探报告》及《XXXX煤矿生产地质报告》提供的有关地质资料，并结合XXXX煤矿三采区二层煤的实际采掘揭露情况分析，三采区四层煤的地质构造已摸清，构造主要以断层为主，预计采区将揭露或接近五条落差大于10米的断层，断层的性质均为高角度正断层。断层在不同位置落差变化比较大，且有尖灭趋势及分叉变化，对采区内工作面的布置影响较大，大断层附近会有多条派生小断层。
 
 采区内无岩浆活动和陷落柱。三采区四层煤水文地质条件简单，其直接充水含水层主要为山西组煤2、煤4顶板砂岩，该含水层富水性弱，补给循环条件差，为一非均质构造裂隙含水层。预计其充水形式主要为顶板淋水及断层破碎带附近的脉状裂隙水。根据我矿及邻矿XXX镇煤矿回采四层煤时的裂高采厚比1：13-15的经验公式，裂隙高度可能达到30m左右，回采四层煤波及到二层煤老空区。二层煤顶板砂岩水以静水储量为主，在回采二层煤时仅以淋水状态出现，一般不可能造成水害。在二层煤回采后，砂岩水及部分工业用水进入老空区汇集形成老空水，在低洼地段积聚。四层煤回采时，冒落裂隙带波及到老空区时，老空水将沿冒落裂隙带进入工作面，造成水害。因此回采四层煤时，必须对上部二层煤布置钻孔进行探放水。生产地质报告提供的XXXX煤矿开采上组煤时的正常涌水量为1.81m3/min，最大涌水量为2.19m3/min，井田内煤2、煤4的平均面积为5.38平方公里。经计算，三采区煤4平均面积为0.27平方公里。根据上述资料，预计三采区正常涌水量=（1.81×0.27）/5.38=0.09 m3/min，最大涌水量=（2.19×0.27）/5.38=0.109m3/min。
 
 （4）采矿工艺及顶板管理
 
  根据煤层赋存情况，结合本矿开采经验，采用倾斜长壁后退式采煤法，全部垮落法管理顶板。控顶方式“见四回一”，机采面最大控顶距3.7米，最小控顶距2.9米，放顶步距0.8米。采面循环进度机采为0.8米，每日2.5个循环，作业形式三班生产，边采边准，劳动组织形式为专业和综合工种相结合的平行作业方式。采用机采工艺。三采轨道下山和三采运输下山左侧工作面为机采，支架布置方式齐梁直线柱，支护材料为外注式单体液压支柱配合金属铰接顶梁，用木枇穿顶。运输采面为溜子运输，副巷为溜子接皮带运输。
 
 （5）观测要求
 
  矿压显现规律研究要求，每段观测工作面推进100m距离期间内，进行连续观测并分析处理数据。每天要记录工作面的推进度以及主要的煤壁片帮、顶板冒落、支架倾斜、顶梁仰俯等宏观矿压显现。
 
 
 
 二、超前支护载荷观测
 
  1.仪器安装
 
  观测采用矿用数字压力计或综采支架测压表（单体液压支柱用）对超前支护单体液压支柱工作阻力进行监测。在轨道顺槽中距工作面开切眼50m、100m处分左右两侧分别支设两棵单体液压支柱，并安装数字压力计或综采支架测压表。
 
  2.观测要求
 
  超前压力观测从安装观测设备到工作面推进100m为止。观测的同时，要求记录巷道与工作面顶底板、两帮压力与破坏的宏观显现，以及工作面的推进情况。
 
 
 
 三、巷道围岩变形观测
 
 1仪器安装
 
  采用顶板动态仪进行，在距工作面切眼50m、100m处各设一个观测站，每个观测站设1个观测断面，每个观测断面分别设一组顶底板移近量观测基点和一组两帮移近量观测基点。
 
 2数据采集
 
  超前支护范围内每天采集一次，超前支护距离以外每三天观测一次。观测的数据要及时记录整理在表格上，观测数据的同时，要求记录巷道与工作面顶底板、两帮压力与破坏的宏观显现，以及工作面的推进情况。
 
 四、底板比压测试
 
  （1）仪器安装采用DZD40-A型底板比压仪对底板比压进行测试。
 
  （2）观测要求
 
  在初次来压与周期来压期间分别在工作面内均匀选点（总测点数不少于10个），用静压式底板比压仪进行实测。距开切眼20m、40m分别设观测线沿工作面长度方向均匀布置5个点，合计10个点。
 
 五、仪器生产厂家及仪器数量
 
  仪器生产厂家：泰安市华纳机电设备有限公司生产
 
 仪器数量：
 
 1、ADS型测 杆2套
 
 2、矿用数字压力计或综采支架测压表 20台
 
 3、DZD40-A型底板比压仪 1台
 
 4、YTL-130型圆图压力自动记录仪 20台
 
 5、KBG-150型顶板动态报警监测仪 6点
 
 六、观测时间
 
  观测时间由工作面的推进速度决定，一般需要工作面经过初次来压、2～3个周期来压，预计工作面推进70m以上，根据本工作面情况按100m设计。