51101w工作面矿压观测报告..doc

良庄煤矿51101w工作面 顶板运动状况监测与矿压观测研究报告 憗   前 言  良庄煤矿-580m水平五采区51101w工作面开采过程中，煤层直接顶渐变为灰白色中－细粒砂岩，坚硬完整，不易冒落，采空区随之出现悬顶，煤层底板也有水涌出，工作面正常推进速度受到影响。为了分析五采区特定地质条件下十一层煤的顶板结构，及时有效地对顶板运动状态进行监测，摸清工作面来压规律和来压强度及支撑压力超前影响范围，防止顶板事故的发生，针对采场状况开展了矿压专题观测，并对工作面顶板进行了动态监测，确保了工作面的安全采煤。 １.工作面地质及开采技术条件 １.１工作面地质条件  51101工作面位于 -580m水平五采区西部， 煤层埋深639m，煤层厚度平均1.65m，煤岩倾角13°。煤层基本顶中－细砂岩，上部钙质胶结，底部粘土质胶结；直接顶粉砂岩，平均厚3.0m，灰黑色，粘土质胶结，性脆，局部为中－细粒砂岩，坚硬完整，不易冒落；伪顶粘土岩，厚0.1m，易吸湿粉化；底板细砂岩，厚0.8m左右，致密坚硬，具平行层理，局部根土岩。 １.２工作面开采技术条件  工作面采用机组落煤，单体支柱配金属铰接顶梁支护顶板，竹笆护顶，垮落法管理顶板。支柱排距0.8m，柱距0.7m，最大控顶距4.4m，最小控顶距3.6m，支护密度1.79棵/m2，放顶步距0.8m。 ２.工作面观测内容及测站设置情况 2.1煤层顶板动态监测 分别在工作面中上部（“三量”观测上测区）和回风巷设测区，工作面测区设２台动态仪，巷道测区超前工作面设７台动态仪，间距5m。通过监测分析预报工作面来压。 2.2常规“三量”观测 分别在工作面中上部（距溜尾40m）和下部（距溜头40m）设测区，上测区设５条观测线，下测区设３条观测线，线距1.4m。 2.3利用巷道测区综合分析确定工作面超前支承压力影响范围。 ３.顶板运动状态监测分析 ３.１巷道测区监测结果分析 原理：基本顶随工作面开采,悬跨度达到最大跨距时出现超前断裂，煤层最大压缩和最大反弹分别出现在煤壁处和端部断裂线处，这两个位置是基本顶断裂时矿压显现最明显的部位。利用巷道测区设置动态仪监测可捕捉到顶板断裂和回转运动的有关信息：基本顶断裂时断裂线内侧为压缩区，断裂线至前方12m左右范围内为反弹区，12m以外为反弹区。 通过监测到的顶底板移近速度反弹确定基本顶超前断裂位置进而预报工作面来压步距。 ８月25日始对巷道测区内超前工作面35m范围内顶底板移近速度进行观测，共监测到基本顶岩梁超前断裂三次，并进行了工作面来压的早期预报，与工作面来压步距吻合较好（见巷道测区固定点移近速度曲线图）。 通过对各测点移近速度的分析整理，利用线性插值法计算超前工作面5m、10m、15m、20m固定点（距煤壁固定距离）移近速度，绘制回风巷固定点移近速度曲线。 对照曲线结合观测数据分析： ①８月26日７时，工作面上巷采出4.0m，下巷采出3.2m，平均3.6m（８月22日设站时工作面位置A点为初始0m），超前工作面5m、10m固定点出现移近速度反弹，分别为-0.254mm/h、-0.316mm/h， 反弹前移近速度分别为0.845mm/h、0.509mm/h，是曲线峰值：超前工作面5m固定点附近即为基本顶断裂位置，断裂线距A点8.0m左右。 ②８月26日15时，工作面采出4.0m，超前工作面5m、10m、15m固定点出现移近速度反弹，分别达到-0.32mm/h、-1.9mm/h、-0.638mm/h，10m点移近速度反弹最大。据此分析认为，基本顶为双岩梁：工作面超前5m移近速度反弹为第一岩梁 断裂，超前10m移近速度反弹为第二岩梁断裂，断裂线距A点13m左右。８月29日23时，工作面采出7.2m，超前工作面5m、10m固定点移近速度反弹，分别达到-0.33mm/h、-0.48mm/h，为第二岩梁的第二次移近速度崐反弹, 可以证实上述断裂位置的确定是正确的。 当工作面推进到基本顶断裂线附近，上覆岩梁逐步失去煤壁的有效支撑而发生回转运动，以载荷形式作用到煤壁和采面支柱上，工作面开始来压。根据这一原理，工作面推进4－8个循环（采出6m左右）后接近第一岩梁断裂线，工作面来压，来压将持续4个循环；来压结束后再推进4－8个循环（采出13m左右），工作面将再次来压，来压将持续4个循环，预计来压步距6m左右。第二次来压为上覆第二岩梁回转运动作用结果。 ③８月31日７时，工作面采出8m，巷道测区监测到超前工作面10m处出现移近速度反弹，移近速度达-1.7mm/h，分析认为基本顶第一岩梁再次断裂，断裂线距A点18m左右。 综上所述，工作面自设点（A点）进行矿压观测开始，预计采出6.0m、12m、