（從切眼至560m限採段）
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（從切眼至560m限採段）
××工作面截止到2023年5月24日從切眼至560m限採段已回採完畢，期間經歷了頂煤初次垮落、老頂初次來壓和二十餘次週期來壓，為總結在此段範圍內礦壓顯現特徵，特作此階段礦壓觀測報告。
一、觀測目的、內容及方法
（一）觀測目的
1、掌握採煤工作面上覆岩層運動規律，圍岩和支架的相互作用關係，並進行頂板來壓的**預報。
2、對採煤工作面所使用的支護裝置可靠性和適應性進行評定，以便改進和更新。
3、確定採動影響範圍及支撐壓力分布變化規律。
（二）觀測內容
支架載荷、頂底板移近量、來壓步距及強度、頂板破碎度及煤壁前方壓力峰值點位置和來壓時瓦斯湧出規律。
（三）觀測方法
利用kj216礦壓**監測系統結合現場觀測記錄的方法進行觀測，因為kj216系統具有資料記憶和自動繪製歷史曲線功能，並能實時反映工作面支架的載荷，使礦壓觀測實現了實時監測和自動化。
二、工作面限採段與以往工作面相比所具有的特性
（一）工作面長度較大，面長180m，比以往工作面長64m，工作面上覆岩層垮落比以往工作面充分，影響範圍較大。
（二）在560m限採段內60m段工作面62#-122#架限採3.0m，在40m段內工作面62#-122#架不限採，給此段內工作面的礦壓顯現帶來了特殊性和複雜性。
三、觀測結果分析
（一）頂煤初次垮落
1、頂煤初次垮落步距
工作面於2023年11月13日頂煤垮落，垮落高度和範圍達到了直接頂初次垮落的標誌，即判斷為頂煤初次垮落，步距為24.5 m(含切眼寬度7.5m)。
直接頂（頂煤）初次垮落步距的大小由岩層（煤層）的強度、厚度和節理裂隙的發育程度所決定，因頂煤上方直接頂多為厚度較薄的隨採隨落的砂質泥岩，所以工作面不同頂煤的厚度和節理裂隙的發育程度不同決定了頂煤初次垮落步距的不同。
工作面與以往工作面頂煤初次垮落步距對比如下：
工作面頂煤初次垮落步距對比表
由對比表可以看出，在煤層條件相同的條件下，初次垮落步距基本與回採厚度（限採厚度）成正比。即：綜放工作面煤層厚度較大的，初次垮落步距也較大。
2、直接頂類別及對生產的影響
因工作面頂煤初次垮落步距為24.5m，按照直接頂分類指標，屬3類穩定頂板。此類頂板易造成工作面支架拉移後頂煤不易垮落，並且放煤效果差，如果工作面持續不放頂煤，則極易形成懸臂梁。
（二）老頂的初次來壓
1、初次來壓時工作面礦壓顯現
2023年11月26日，工作面頂板壓力增大，頂板發出悶雷聲，工作面中部區域性頂板破碎，頂板出現下沉，工作面中部至溜尾側的支架出現解除安裝，頂底板移近量增大，煤壁片幫，下隅角瓦斯含量較高。頂底板迴圈最大移近量為165mm,支架從頂板剛被煤機截割出的高度到支架頂樑後端切頂線處的頂底板移近量為500mm。判斷為老頂的初次來壓，初次來壓步距為70.
7m（含切眼寬度7.5m）。從頂煤初次垮落至老頂初次來壓，工作面62#-122#架處於限採3.
0m段。地面礦壓監測系統圖如下：
工作面靠溜頭側25#架初次來壓時壓力曲線圖
工作面中部55#架初次來壓時壓力曲線圖
工作面中部65#架初次來壓時壓力曲線
工作面靠溜尾側95#架初次來壓時壓力曲線圖
由圖表可以看出，支架拉移乙個迴圈公升夠初撐力後在很短時間內出現解除安裝，說明上覆岩層活動劇烈，來壓強度大。
由礦壓觀測系統和現場觀測得知，工作面初次來壓顯現程度最為明顯的是工作面中部，其次是溜尾側，工作面溜頭側礦壓顯現較緩和。
2、初次來壓礦壓顯現現象分析
初次來壓期間工作面中部區域性頂板（61-79#架）破碎，50-60#架頂板較矮，最大頂底板移近量500mm，支架控頂困難，造成端麵頂板出現一定程度的冒落。經分析，工作面中部為放煤段和不放煤段的分界點，造成此處在初次來壓期間礦壓應力較為集中，造成此處礦壓顯現最為明顯。
初次來壓期間，面中部至溜尾側礦壓顯現明顯，面中部至溜頭側礦壓顯現較緩和，分析後總結原因為以下兩點：
（1）初次來壓時此段範圍工作面溜尾至61#架限採3.0m，工作面62#架至溜頭限採9.0m，所以可以看做工作面一半為綜採，一半為綜放。
由礦壓顯現的基本規律可知，放頂煤工作面與非放頂煤工作面相比，在頂板以及煤層條件、力學性質相同情況下，綜放工作面開採的支撐壓力分布範圍大，峰值點前移。由此可以解釋為什麼工作面放煤段礦壓顯現較緩和而不放煤段礦壓顯現較明顯。
（2）溜尾至61#架不放頂煤，在支架前移後不放頂煤極易形成懸臂梁，懸臂梁的出現導致老頂斷裂後，壓力峰值點位置相當一部分集中在工作面支架上，導致此段壓力增高，礦壓顯現明顯。
初次來壓期間工作面回風側隅角瓦斯比來壓前含量超限，分析為一是工作面放煤後工作面後端在老頂的支撐下形成空洞，後部瓦斯湧出後佔據空洞內的空間，老頂來壓垮落後，空洞內積留的瓦斯湧出造成工作面回風側隅角瓦斯含量增高。二是此段範圍內工作面溜尾至61#架後部不放煤，造成大量破碎煤體遺留在採空區，破碎煤體湧出的瓦斯在老頂的支護下佔據頂煤的原始空間，初次來壓後，老頂垮落壓實原頂煤空間，後部瓦斯佔據的空間被上部岩體侵入，造成工作面初次來壓期間後部瓦斯湧出採空區，造成回風側隅角瓦斯含量超限。
初次來壓過後，工作面中部頂板仍呈破碎狀態，但壓力較小，推進8m後才基本轉好。造成此現象的原因為初次來壓造成的壓力峰值點在煤壁前方，在工作面還沒推進至此位置時，煤體已被壓酥，所以初次來壓過後，工作面中部仍有部分支架頂板破碎，控頂困難。
3、初次來壓強度
工作面初次來壓強度為來壓時和來壓前支護阻力平均值的比值，反應了初次來壓強度的大小。
因初次來壓前，工作面的平均支護阻力為28mpa,初次來壓時工作面的支護阻力平均值為34 mpa，所以初次來壓強度係數為：1.21。
（三）老頂的第一次和第二次週期來壓
工作面推進到90.2m處時，工作面頂板壓力增大，支架出現大面積解除安裝，煤壁片幫，由礦壓監測系統和現場觀測，判斷為老頂的第一次週期來壓。第一次週期來壓步距為19.
5m。從老頂初次來壓至第一次週期來壓期間，全工作面限厚9.0m回採。
地面監測系統圖為：
工作面溜頭側25#支架週期來壓壓力圖
工作面溜頭側35#支架週期來壓壓力圖
工作面中部65#支架週期來壓壓力圖
工作面靠溜尾側85#架週期來壓壓力圖
工作面靠溜頭側105#支架週期來壓壓力圖
由監測系統和現場觀測得知，此次週期來壓全工作面顯現明顯，因為初次來壓過後，全工作面限採9.0m，不存在不放煤段，所以全工作面礦壓顯現基本相同。
工作面第二次週期來壓與第一次週期來壓礦壓顯現基本相同，來壓步距為16.3m。兩次週期來壓都在全工作面放煤時出現，來壓強度較初次來壓強度緩和。
（四）第三次週期來壓
1、礦壓顯現
工作面第三次週期來壓與前兩次週期來壓相比，礦壓顯現劇烈，來壓時，工作面支架在短時間內快速解除安裝，頂底板移近量即煤機剛截割後的頂底板高度和支架壓矮後頂樑末端切頂線處頂板高度最大差值為905mm，來壓步距比前兩次加大，為28m，工作面中部出現淋水，且淋水量大。
2、現象分析
第三次週期來壓與前兩次週期來壓強度明顯加大，步距加大，且前兩次沒有出現明顯頂板淋水，此次來壓伴隨淋水，且水量大，針對此現象，現分析如下：
當採煤工作面上覆岩層存在多層堅硬岩層時，對採場來壓產生影響的可能不止是鄰近煤層的第一層堅硬岩層，有時上覆第二層、甚至第三層堅硬岩層也成為老頂，它們破斷後會影響採場來壓顯現，從而導致採場週期來壓步距並不是每次都相等。由礦壓理論可知，。
工作面地質柱狀圖如下：
工作面部分地質柱狀圖
由地質柱狀圖可知，煤層上方是平均0.5m厚的直接頂，直接頂上方有兩層堅硬岩層，第一層為平均13.2m厚的粗粒砂岩，第二層為平均15.
6m厚的細粒砂岩，兩層堅硬岩層總厚度為28.8m。
由此可知，當這兩層岩層一層斷裂而另一層沒斷裂，和兩層岩層同時出現斷裂時，工作面所出現的礦壓顯現肯定有區別。因來壓步距加大會導致來壓強度較大，來壓強度大，會在煤層至上覆老頂岩層產生豐富的裂隙，裂隙將煤層頂板砂岩含水引至工作面，造成工作面淋水大。所以經綜合考慮，第三次週期來壓極有可能是煤層上覆兩層堅硬岩層同時出現斷裂，導致來壓步距、強度比前兩次週期來壓都明顯加大。
因第三次週期來壓時工作面推進140m，根據現在許多礦井的生產經驗，工作面推進距離接近工作面長度時，堅硬頂板極易出現「見方易垮」的現象，造成頂板破壞、垮落充分。進一步解釋了此次來壓強度較大的特點。
3、第三次週期來壓強度：
來壓時平均支護強度為：36mpa，來壓前平均支護強度為28 mpa，來壓強度係數為：1.29
（五）第四次週期來壓至560m限採段結束期間的週期來壓
工作面在限採段推進時，上次週期來壓過後和下次週期來壓前，工作面有時需經過限採線，工作面62#-122#架有時為限採3.0m有時不限採，造成工作面週期來壓時步距、強度和工作面顯現劇烈的地點極不一致，給總結此段內的礦壓顯現規律帶來了困難。上次週期來壓過後和下次週期來壓前，工作面沒有經過限採線時，如62#-122#架不限厚3.
0m開採即全工作面放煤時，來壓顯現與第一二次週期來壓相同，如62#-122#架限厚3.0m開採時，來壓顯現與初次來壓時相同，工作面中部至溜尾側礦壓顯現比至溜頭側較為劇烈。
560m限採段結束後，期間所有的週期來壓強度、步距都沒有第三次週期來壓時強度和步距大。工作面礦壓顯現劇烈的地點集中表現在工作面中部。
四、結論及建議
（一）支架與圍岩的相互作用關係
工作面與圍岩的相互作用關係為：工作面上覆岩層的斷裂和迴轉都是通過直接頂和頂煤作用到支架上，工作面支架又通過對頂煤和直接頂的支護控制間接控制老頂，使老頂活動不至於影響工作面的正常生產。支架和上覆堅硬岩層之間的關係為間接關係，支架和頂煤為直接關係，處理好頂煤對緩解礦壓顯現起到至關重要的作用。
表現在：在週期來壓過後，下次週期來壓前，盡量將頂煤放淨，避免出現懸臂梁。在週期來壓時，加快工作面推進速度，避免出現直接頂破碎，造成支架支護困難，失去支架的有效支護能力。
（二）zf7500/18/35支架的支護能力評定
工作面經過初次來壓和多次週期來壓，zf7500/18/35支架的工作阻力在老頂斷裂迴轉給工作面帶來壓力後呈中速解除安裝狀態，加快推進速度後並沒有給工作面生產造成影響。截止到560m限採段結束，工作面立柱共更換6顆，其中有5顆立柱密封被打穿串液。經過綜合評定，支架能夠滿足生產，建議定期校訂安全閥，確保正常解除安裝。
1321綜採面礦壓觀測報告
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礦壓觀測報告
一 概述 礦山壓力的觀測與分析是實現礦山生產科學管理必不可少的基礎工作，多年來一直為廣大採礦工程技術人員重視，礦山壓力顯現及其控制方法研究是正確進行採礦設計 合理選擇支護形式及支架型別 加強頂板管理 保證安全生產的重要一環。本礦13101首採工作面回採已經結束，其工作面停採線距機道上山巷道之間留設3...
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