煤礦礦壓觀測方案

1、礦壓觀測方案一、觀測目的為進一步掌握巷道圍巖在掘進及回釆過程中的變形規(guī)律，檢驗支護形式和參數(shù)是否合理，驗證在釆動影響下的支護可靠度。開展巷道圍巖觀測工作通過監(jiān)測巷道圍巖變形、錨桿(索)受情況，及時發(fā)現(xiàn)異常，釆取措施以保證支護有效，施工安全,同時為今后巷道支護設(shè)計優(yōu)化提供參考。二、工作面概況1.205工作面XXX煤礦205工作面為二盤區(qū)第五個回采工作面，回采長度1445m,面寬180m,面積約26.06萬站。釆用綜釆放頂煤采煤工藝，長壁后退式釆煤法開釆，全部垮落法管理頂板。205工作面概況如表1-1所示，工作面布置示意圖如圖1-1所示。表1-1205工作面概況表煤層名稱4煤水平名稱+120m水平

2、采區(qū)名稱二盤區(qū)工作面名稱205地面標(biāo)高(m)+996.8+1180.6m工作面標(biāo)高(m)+69.7m+134.3m地面位置205工作面地面位置位于槐莊村以東910m,南掠村以西460m,米家墩村以北870m,西墀邊村正下方。井下位置四鄰釆掘情況205X作面東部為已經(jīng)停采的204X作面，西部為二、三盤區(qū)隔離煤柱，北部為西區(qū)開拓大巷，西南為4煤沉缺邊界。圖IT205X作面布置示意圖2.301工作面XXX煤礦301工作面為三盤區(qū)第二個回釆工作面，現(xiàn)已完成井巷掘進施工，回采長度1461m,面寬147m,面積約21.6萬虻。采用綜采放頂煤采煤工藝，長壁后退式采煤法開釆，全部垮落法管理頂板。301工作面概

3、況如表2T所示，工作面布置示意圖如圖2-1所示所示。表2-1301工作面概況表煤層名稱4煤水平名稱+!20m水平采區(qū)名稱三盤區(qū)工作面名稱301地面標(biāo)高(m)+1035+1147工作面標(biāo)髙(m)+36.77+158地面位置301工作面地面位于槐莊村以東671m,西墀邊村以西104m,米家墩以北901m。主要為梁堀溝壑地形，大多數(shù)被農(nóng)田覆蓋，掘進工作面正上方無村莊及其他建筑物，距離最近的西堀邊村正在搬遷。井下位置四鄰釆掘情況301工作面位于正在回采的三盤區(qū)302工作面東南方向；301工作面東南部為正在回采的二盤區(qū)205工作面，中間由二、三盤區(qū)隔離煤柱將其分開。圖2.1301工作面布置示意圖3.30

4、2工作面XXX煤礦302回采工作面為三盤區(qū)首采面，回釆長度1261m,面寬180m,面積約24.61萬hi?。采用綜采放頂煤采煤工藝，長壁后退式釆煤法開釆，全部垮落法管理頂板。302工作面概況如表3T所示，工作面布置示意圖如圖3T所示。表3-1302工作面概況水平名稱+120m水平盤區(qū)名稱三盤區(qū)標(biāo)高(m)井下標(biāo)高+50m+151.5m；地面標(biāo)高+950.0+】170.0m地面位置及建筑物302工作面地面位于槐莊以東60m,西堀邊村以西250m,米家墩以北1050m。主要為梁墟溝壑地形，大部被農(nóng)田覆蓋，無村莊及其他構(gòu)建筑物。地勢南高北低。井下位置及采掘?qū)Φ孛嬖O(shè)施的影響302工作面巷道北部為西區(qū)開

5、拓大巷，東部為掘進完成的301工作面巷道，西部為計劃掘進的303工作面，南部為4煤沉缺邊界，周圍均為實炭(巖)區(qū)。本回采工作面，對地面設(shè)施的影響不大。圖3-1302X作面布置示意圖4.403工作面XXX煤礦403工作面為四盤區(qū)首釆面，工作面回釆長度2255m,面寬180m,面積約39.76萬犬。釆用綜釆放頂煤釆煤工藝，長壁后退式釆煤法開釆，全部垮落法管理頂板。403工作面概況如表4-1所示，工作面布置示意圖如圖4-1所示。表4.1403工作面概況水平名稱+120m水平盤區(qū)名稱四盤區(qū)標(biāo)高（m）底板標(biāo)高+60.54+175.8m；地面標(biāo)高+950.0+1170.0m地面位置及建筑物403X作面位于

6、洼邊村，半坡村以東950m,槐莊村以西597m,東升村以北。井下位置及采掘?qū)Φ孛嬖O(shè)施的影響403工作面巷道北部為西區(qū)開拓大巷，東部為尚未掘進的402工作面，西部為尚未掘進的404工作面，南部為4煤沉缺邊界，停釆線位于403撤面道，周圍均為實炭（巖）區(qū)。圖4-1 403工作面布置示意圖Ba大住三、礦壓觀測設(shè)計1、測站布置測站分為綜合測站和日常測站，綜合測站監(jiān)測頂?shù)装逡平俊蓭褪諗孔冃瘟?、錨桿錨索受力情況等；日常測站監(jiān)測頂板離層情況，監(jiān)測時間自從巷道掘進施工揭煤并具備設(shè)站條件開始直至工作面回釆結(jié)束。（1）日常測站巷道頂板離層情況監(jiān)測站。在巷道揭煤位置，沿巷道中心線處打設(shè)一組ACLY-II型頂板離

7、層指示儀，作為1#觀測點，每掘進50ni依次打設(shè)，斷層及圍巖破碎帶、應(yīng)力集中地段、巷道交叉點及砲室等特殊條件下的巷道進行補打一組離層儀，依次編號。(2)綜合測站巷道表面位移、圍巖變形、錨桿錨索受力觀測站。從撤面道以里100M處為1#測站，每間隔100M設(shè)置一組測站，依次編號。2、測站安裝日常測站：ACLY-II型頂板離層指示儀，離層儀深基點在頂板中的深度為巷道跨度的1.5倍，淺基點應(yīng)與頂錨桿上端處在同一高度。（2）綜合測站：巷道釆用“十字交叉法”進行圍巖觀測,每個測站布置兩組測點，測點間距1100mm（圍巖破碎或設(shè)點困難時可適當(dāng)調(diào)整，間距不大于2排距）；測點確定后，在巷道人行路側(cè)第三顆頂板錨桿

8、（靠近巷中，如巷道布置皮帶、管路等影響固線時，可適當(dāng)左右調(diào)整）上固定一條工程線，在頂?shù)装逯g形成一條垂線，即圖5-1中的縱線；在與頂板錨桿同一排的一幫錨桿（幫部中間錨桿）上固定一工程線，并延伸至另外一幫的對應(yīng)錨桿上固定，形成一條與頂?shù)装逯g垂線垂直的橫線，橫線與縱線形成的交點稱為十字點，如橫線與縱線沒有交于一點時，與對面幫部錨桿保持同一高度，前后移動工程線與縱線相交并重新打設(shè)錨桿固定。以十字點為基礎(chǔ)進行測量監(jiān)測，形成6組數(shù)據(jù)：頂板收斂量a：十字點到頂板的距離；底板收斂量b：十字點到底板的距離；左幫收斂量c：十字點到左幫的距離；右?guī)褪諗苛縟：十字點到右?guī)偷木嚯x；頂板收斂量+底板收斂量二頂?shù)装逡平?/p>

9、量e；左幫收斂量+右?guī)褪諗苛慷蓭鸵平縡,如圖5-1所示。圖5-1錨桿錨索受力監(jiān)測采用壓力枕式測力計，每個測站安裝4個，分別對兩幫錨桿、頂板錨桿錨索受力情況進行監(jiān)測。如圖6-1所示：圖6-13、觀測方法日常測站距離掘進迎頭50m之內(nèi)的頂板離層觀測點，每天測讀一次；距迎頭大于50m的頂板離層觀測點，每周測讀一次，測讀結(jié)果登記到臺帳上，直至工作面回釆結(jié)束。頂板離層量超過50mm應(yīng)加強觀測，每天測讀一次直至頂板穩(wěn)定，離層量超過lOOnini及時上報技術(shù)部，由技術(shù)部根據(jù)現(xiàn)場條件確定加強支護方案，并安排落實；離層量達到上限或離層儀損壞時須在離層儀前后2m范圍內(nèi)重新補打一組離層儀。綜合測站采用“十字交叉

10、法監(jiān)測的圍巖變形監(jiān)測點、采用壓力枕式測力計監(jiān)測的錨桿(索)受力監(jiān)測點、采用壓力傳感器具備無線傳輸功能監(jiān)測的錨桿(索)受力監(jiān)測點，每10天測讀(導(dǎo)出)一次，測讀結(jié)果登記到臺帳上，若壓力變化較大，及時匯報技術(shù)部，巷道掘進完成后，測點交由釆煤區(qū)隊繼續(xù)管理并觀測，直至工作面回釆結(jié)束。重點監(jiān)測將工作面小煤柱作為監(jiān)測監(jiān)控的重點，并制定以下監(jiān)測方案。(1)301小煤柱監(jiān)測在301運輸順槽安裝思科賽德生產(chǎn)的KJ24型煤礦頂板與沖擊地壓監(jiān)測系統(tǒng)，對錨桿、錨索受力、頂?shù)装逡平亢拖飵褪諗孔冃瘟窟M行24小時不間斷監(jiān)測，監(jiān)測得到的數(shù)據(jù)既能夠在井下實時查看，也通過網(wǎng)絡(luò)傳輸至地面電腦存儲。另外，對應(yīng)力在線監(jiān)測數(shù)據(jù)、302

11、工作面日推進度、周期來壓、見方、水量變化、地面注漿等有關(guān)數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計和整理，作為分析工作面推釆與巷道變化的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。設(shè)備布置：自301撤面道以里每50米布置一組錨桿（索）監(jiān)測點，共計15組，小煤柱幫錨桿、頂板錨索采用礦用本安型錨桿（索）應(yīng)力傳感器進行監(jiān)測；自301撤面道以里每80米布置一組圍巖變形監(jiān)測點，共計10組，每測點采用一套礦用本安型激光測距儀與頂?shù)装逡平縿討B(tài)報警儀組合監(jiān)測。（2）其他煤柱監(jiān)測因設(shè)備數(shù)量有限，無法在所有小煤柱巷道中安裝，所以在其他工作面小煤柱巷道主要釆用人工測量數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析，每50m一組分別在錨桿（索）安裝指針式壓力傳感器，傳感器的壓力表量程要大，要具有良好的

12、抗震性能和瞬時高壓力大范圍波動的承受能力，防止出現(xiàn)突然來壓時爆表。每50m設(shè)置十字觀測點，對頂?shù)装逡平亢拖飵褪諗孔冃瘟窟M行測量和統(tǒng)計。掘進期間，以上測點設(shè)置前5天內(nèi)，每天觀測一次，剩余時間5天觀測一次，回采期間，距工作面200m范圍內(nèi)每2天觀測一次，其余每5天觀測一次，確保數(shù)據(jù)統(tǒng)計全面。另外，工作面回采時對應(yīng)力在線監(jiān)測數(shù)據(jù)、日推進度、周期來壓、見方、水量變化、地面注漿等有關(guān)數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計和整理，作為分析工作面推釆與巷道變化的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。四、礦壓觀測管理規(guī)定技術(shù)部負責(zé)礦壓監(jiān)測的設(shè)計，礦壓監(jiān)測管理工作的現(xiàn)場指導(dǎo)、監(jiān)督、協(xié)調(diào)及考核。分管礦壓監(jiān)測的部室、區(qū)隊的正職管理人員為礦壓監(jiān)測的負責(zé)人，分管部室、分

13、管區(qū)隊?wèi)?yīng)安排專員負責(zé)礦壓觀測管理工作。區(qū)隊礦壓監(jiān)測專員負責(zé)系統(tǒng)的日常管理，對現(xiàn)場存在問題，積極組織解決、落實，并配合技術(shù)部做好礦壓監(jiān)測分析工作。由區(qū)隊礦壓觀測專員負責(zé)數(shù)據(jù)采集工作，對原始數(shù)據(jù)進行存檔，并錄入電子表格，以便于進行整理分析；在線礦壓監(jiān)測數(shù)據(jù)應(yīng)及時導(dǎo)出并存檔，每月月初3日前將電子版臺賬上交技術(shù)部。區(qū)隊礦壓監(jiān)測專員應(yīng)按礦壓監(jiān)測設(shè)計要求及時測讀測站數(shù)據(jù)。所采集數(shù)據(jù)必須真實，嚴(yán)禁作假，發(fā)現(xiàn)作假現(xiàn)象，嚴(yán)肅追究相關(guān)人員責(zé)任。技術(shù)部礦壓監(jiān)測專員對釆集的數(shù)據(jù)進行整理、分析、上報、存檔。采集過程中發(fā)現(xiàn)有損壞、不正常儀器設(shè)備，在記錄中注明，并向區(qū)隊、技術(shù)部匯報，及時進行維護或更換。對于在線觀測、遠程傳

14、輸設(shè)備應(yīng)及時查看設(shè)備運行情況，及時深入現(xiàn)場了解設(shè)備工況，做好設(shè)備維護工作，發(fā)現(xiàn)異常及時聯(lián)系廠家解決。T作面掘進施工完成后，掘進區(qū)隊技術(shù)員繼續(xù)負責(zé)礦壓監(jiān)測工作，直至工作面安裝完畢后，礦壓監(jiān)測工作由掘進區(qū)隊交接給采煤區(qū)隊負責(zé)，直至工作面回釆結(jié)束。五、測站建設(shè)情況則站工作頂板離層觀測站圍巖變形觀測站錨桿（索）觀測站備注205工作面己完成己完成未安裝因壓力表供貨影響尚未完成安裝，預(yù)計6月底完成安裝完成。301工作面己完成己完成未安裝因壓力表供貨影響尚未完成安小煤柱重點監(jiān)測己回撤裝，預(yù)計6月底完成安裝完成。403工作面已完成已完成未安裝因壓力表供貨影響尚未完成安裝，預(yù)計6月底完成安裝完成。XXX煤礦2-

15、5061巷礦壓觀測方案1礦壓監(jiān)測目的礦壓監(jiān)測是實現(xiàn)礦山生產(chǎn)科學(xué)管理必不可少的基礎(chǔ)工作；礦壓監(jiān)測是正確進行采礦設(shè)計、合理選擇支護形式及支架類型，加強頂板管理，保證安全生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。在錨桿錨索支護的巷道掘進施工期間，礦壓觀測可及時了解和掌握巷道在整個服務(wù)期間的巷道圍巖變形情況和錨桿錨索的支護效應(yīng)。對觀測數(shù)據(jù)的分析,可科學(xué)指導(dǎo)掘進施工及錨桿支護設(shè)計，以保證巷道正常施工及人員安全。XXX礦2-506,巷因為釆用液壓鉆車，巷道的控頂時間、支護時間、作業(yè)工序都發(fā)生了改變，所以，需要對XXX礦2-506,巷進行礦壓監(jiān)測，以對現(xiàn)有巷道支護參數(shù)進行優(yōu)化設(shè)計，達到安全生產(chǎn)的目的。2礦壓監(jiān)測內(nèi)容和方法2.1巷道礦

16、壓監(jiān)測內(nèi)容巷道礦壓監(jiān)測包括巷道表面位移觀測、巷道頂板離層監(jiān)測、錨桿(索)受力監(jiān)測、煤巖體應(yīng)力監(jiān)測等內(nèi)容。(1)巷道表面位移觀測。巷道表面位移包括頂?shù)装逑鄬σ平?、頂板下沉量、底臓量、兩幫相對移近量、幫位移量等。巷道表面位移的測量方法比較簡單，可采用鋼尺、卷尺等測量。(2)巷道頂板離層監(jiān)測。巷道開挖后，圍巖產(chǎn)生變形，頂板出現(xiàn)下沉。頂板不同深度的位移是不相同的，一般淺部巖層的位移較大，深部巖層的位移較小，導(dǎo)致淺部巖層與深部巖層出現(xiàn)位移差。位移差由煤巖體的彈塑性變形、結(jié)構(gòu)面(層理、節(jié)理、裂隙等)變形等組成。在結(jié)構(gòu)面比較發(fā)育的條件下，結(jié)構(gòu)面變形占主要部分,而且是影響頂板穩(wěn)定性的主要因素。巷道頂板離層包

17、括錨固區(qū)內(nèi)離層值和錨固區(qū)外離層值，可釆用頂板離層指示儀測量，如圖1所示。圖1頂板離層指示儀（3）錨桿（索）受力監(jiān)測。錨桿與錨索受力監(jiān)測是巷道礦壓監(jiān)測的重要內(nèi)容。通過監(jiān)測支護體受力大小與分布，可比較全面地了解錨桿與錨索工作狀況，判斷錨桿是否發(fā)生屈服和破斷，評價巷道圍巖的穩(wěn)定性與安全性，錨桿支護設(shè)計是否合理。根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)提出對支護設(shè)計修改的建議。測量錨桿（索）受力儀器有測力錨桿、錨桿（索）測力計等。用于測量錨桿（索）受力的壓力傳感器如圖2所示。圖2錨桿（索）壓力傳感器（4）煤巖體應(yīng)力監(jiān)測。對于采準(zhǔn)巷道，隨著與采掘工作面空間和時間關(guān)系的不同，煤巖體內(nèi)的應(yīng)力發(fā)生變化?，F(xiàn)場監(jiān)測煤巖體內(nèi)應(yīng)力變化，對分析巷

18、道圍巖變形與破壞特征，評價巷道的穩(wěn)定性和安全性具有重要意義。釆用鉆孔應(yīng)力計測量煤體應(yīng)力變化，鉆孔應(yīng)力計如圖3所示。圖3鉆孔應(yīng)力計2.2測站布置與具體觀測方法2.2.1測站布置初步設(shè)計布置3個測站，第一個測站在距巷道迎頭20m布置，其后每個測站相距30mo2.2.2測站具體儀器布置方式及觀測方法巷道頂板及兩幫離層監(jiān)測頂板及兩幫離層儀安裝如圖4所示，在巷道頂板兩邊和中間位置分別安裝離層儀。離層儀在鉆孔中布置兩個測點：一個設(shè)置在距頂板2.5m深處，另一個設(shè)置在距頂板4m深處。儀器自動記錄巷道圍巖離層值。同時要測量監(jiān)測斷面距釆掘工作面的距離，記錄監(jiān)測時間。巷道表面位移監(jiān)測巷道表面位移采用十字布點法進行

19、監(jiān)測，如圖5所示。在頂?shù)装逯胁看怪狈较蚝蛢蓭退椒较虬惭b測量基點。布置兩個監(jiān)測斷面，沿巷道軸向間隔1.0m。每天觀測并記錄巷道圍巖變形量，同時要測量監(jiān)測斷面距采掘工作面的距離，記錄監(jiān)測時間。圖4巷道離層儀布置位置圖圖5巷道表面位移監(jiān)測的十字布點法錨桿與錨索受力監(jiān)測測力錨桿、錨索測力計、錨桿測力計安裝如圖6所示。因測力錨桿安裝時要保證桿體上的應(yīng)變片面向兩幫，所以在巷道頂板位置安裝兩個測力錨桿，同時在頂板錨索位置安裝兩個錨索測力計，在巷道幫側(cè)對應(yīng)錨桿位置安裝兩個錨桿測力計，全方位的測量錨桿、錨索受力狀況。煤巖體應(yīng)力監(jiān)測釆用鉆孔應(yīng)力測量煤體應(yīng)力變化。鉆孔應(yīng)力計安裝位置如圖6所示。在巷道側(cè)幫安裝兩個鉆

20、孔應(yīng)力計，監(jiān)測巷道所處應(yīng)力水平及圍巖應(yīng)力變化情況。鉆孔應(yīng)力計安裝后，每天觀測1次，記錄應(yīng)力計讀數(shù)，同時記錄測量時間、應(yīng)力計鉆孔距工作面的距離等。繪制煤巖體應(yīng)力變化隨時間、掘進工作面距離的變化曲線，分析煤體應(yīng)力變化特征等。圖6測站具體觀測儀器布置圖表1礦壓觀測設(shè)備匯總表設(shè)備名稱型號數(shù)量離層儀KJ32715荷載傳感器（錨桿錨索測力器）GYM40024測力錨桿CM-16鉆孔應(yīng)力計GMC206附：礦壓觀測數(shù)據(jù)記錄附表附表1頂板離層儀數(shù)據(jù)記錄測站：巷道名稱：距掘進面距離/m日期淺部位移/mm深部位移/mm距掘進面距離/m觀測日期頂板錨桿左（上）幫錨桿右（下）幫錨桿設(shè)計值實測值設(shè)計值實測值設(shè)計值實測值距掘進面距離/m觀測時間頂板錨索1頂板錨索2頂板錨桿1實測值/kN實測值/kN實測值/kN裝好6小時裝好12小時裝好24小時裝好2天裝好3天裝好4天裝好5天裝好7天裝好9天裝