矿山压力监测技术基础.doc

概述 所谓矿山压力监测，就是利用矿压仪表实测回采工作面及巷道的围岩应力分布特征、围岩变形、位移、顶底板破坏特征、支架受载及压缩等一系列矿山压力显现现象，并采用合理的数学方法对各种矿山压力显现监测信息进行分析，总结回采工作面及巷道矿压显现规律，预报矿压显现的发展趋势。 由于现场监测获得的资料是反映多种因素综合作用下的实际情况，利用这些较为可靠的资料论证分析，就可以解决具体矿井或回采工作面的具体矿压问题。 矿压监测的目的和任务 矿压观测的主要目的和任务是： （1）掌握回采工作面上覆岩层运动规律，确定需控岩层范围，建立回采工作面支架与顶板相互关系，进行基本顶来压的监测预报。根据回采工作面顶板来压的特点提出合理的顶板控制措施，如支护方式、支护强度、特种支护和回采工艺等，为工作面高产、高效、安全创造条件。 （2）划分回采工作面煤层直接顶的类别和基本顶的级别，为支架选型和确定其合理技术参数提供依据。 （3）对正在使用的新型支架的适应性进行考察。即从矿山压力控制的角度对既定条件下使用的支架从形式、也正、参数和使用效果等方面进行效应性评价。研究提出合理的支架结构、架型、工作阻力和支架可缩量等。 （4）研究分析回采工作面底板破坏规律。对工作面底板进行分类，并提出松软地板控制技术措施，达到提高支护质量的目的。 （5）研究掌握采动影响和支撑压力分布规律。包括改进相邻采区或近距离煤层的开采顺序、确定煤柱的合理位置和尺寸，确定回采巷道断面形状、规格及支架参数，确定煤壁前方巷道加强维护范围、沿空留巷和沿空送巷的支护措施，确定回采工作面端头支护技术措施等，以便保证安全生产，提高资源采出率，提高技术经济效果。 （6）掌握巷道围岩活动规律，实现围岩控制的科学化。包括：选择巷道开掘的合理位置和时间，确定围岩松动范围，研究巷道围岩变形规律，进行围岩稳定性分类，确定合理的巷道支护形式。支护参数，对巷道。硐室的稳定性进行监测预报。 （7）对采用采掘新工艺、新技术（包括新采煤方法、新支护形式、新工艺组织等）进行资料积累，从矿山压力角度对应用效果提出评定性意见，例如研究和评价厚煤层放顶煤开采的顶煤可放性等。 （8）对采掘工作进行支护监测。其任务包括：监测日常生产过程中支架工作质量、围岩活动情况、安全隐患情况等与安全生产有关的技术因素，监测和评价支架的实际支撑能力，已达到保证采掘工作面支护质量良好，安全生产可靠的目的，在保证采掘工作面顶板安全的前提下充分发挥支架的有效工作阻力。 （9）解决矿山压力与围岩运动方面的难题。监测分析回采工作面矿山压力分布和围岩运动规律、巷道大变形特性，从矿山压力与围岩控制原理出发，探讨如回采工作面坚硬顶板和破碎顶板的控制技术、软岩和动压巷道大变形控制技术等问题。 （10）研究冲击地压等矿井动力现象的综合防治技术。包括冲击地压的监测、危险区域的划分、煤层注水和松动爆破措施的制定、开采解放层的设计等。 现场矿山压力监测步骤 准备工作 监测准备工作一般包括：收集监测工作面内的地质、生产技术资料。根据监测目的和任务确定监测内容，选定监测方案和测区布置系统，编制矿山压力监测计划，培养检测人员，准备矿压监测仪器和工具及井下监测所必需的数据记录整理表格等。 收集监测范围内的地质及生产生产技术资料，对监测预报过程中数据分析整理有指导作用。 （1）地质资料。一般包括：围岩性质及柱状，分层厚度及力学特性；围岩地质构造，煤层赋存情况及对开采的影响程度；围岩节理、裂隙发育情况。 （2）生产技术资料。一般包括：工作面或巷道技术参数，开采方式、支护形式及参数，支架形式及性能，临面开采情况，生产作业方式等。具体内容应根据监测目的和分析需要来确定。 矿压监测计划是现场矿压监测研究工作的准则，编制矿压监测计划是现场矿压监测研究的主要工作之一。矿压监测计划包括以下内容：监测区域的地址及生产技术条件，矿区监测的目的及任务，监测布置、监测内容及方法，监测效果预计，监测工作制度，监测记录表格及资料整理表格设计。回采工作面矿压监测主要指标，如图9-1所示。 可见，回采工作面矿山压力监测指标广泛，应根据监测目的和任务有选择地进行。 日常监测预报 现场矿压监测工作要确保数据的可靠性、准确性、连续性和及时性、监测工作人员必须做到以下几点。 （1）了解矿压观测目的、意义和任务，掌握基本的=矿上压力监测方法，具有较强的责任心，诚实细心地测读必须符合要求，保持监测资料的连续性和准确性。 （2）正确使用矿压仪表。仪器仪表安装、测读必须符合要求，保持监测资料的连续性和准确性。 （3）明确所监测数据的用途，测取最有代表性的测读数据，即最能为观测目的和任务服务的数据。 （4）观测数据必须在井下及时记录，对于特殊情况或变更的问题，应在备注栏内记录清楚，对典型矿山压力现象应附有现场描绘草图。 （5）连续观测时，要