一、專案概況
頂板管理是採煤工作面回採工藝的最關鍵問題，近幾年雖然採取了一些措施，取得了較好效果，但仍不盡人意。為了更好的了解工作面地質情況，加強回採面頂板管理，礦領導研究決定於2023年10月20日對1321綜採面頂板進行動態觀測預報，經過近5個月的實時觀測，初步掌握了頂板活動規律，及時預報了頂板即將出現的變化，採取相應措施，保證了安全生產。
本專案現場礦壓觀測主要是為認識掌握山西玉和泰煤業****井下開採過程中採場、巷道礦山壓力、變形等規律，減少巷道、工作面，以及支架的倒、滑事故，更好的為礦井安全生產服務，在1321工作面及其進風巷和回風巷等進行礦山壓力、頂底板變形、支架阻力監測，對巷道幫部、頂部煤岩體結構進行綜合分析，深入研究採動過程中礦壓顯現、頂、底板變形規律，從而提出支護建議，確定合理超前支護距離，減少片幫等事故的發生，並在一定程度上減小支架倒、滑事故及支架被壓死的發生機率，為加快工作面推進速度，保障安全高效開採提供技術保證，同時為下一階段工作面布置及開採工藝提供技術借鑑。
二、 1321工作面概況
1、 1321工作面地質概況
1321工作面位於井田中部，主井西側。南、北均為未採工作面；東鄰3號回風巷保安煤柱。西鄰礦界。
其它巷道對工作面回採無影響。進、回風巷斷面寬為3.6m，高為2.
4m，均為矩形斷面，目前採用錨網與錨索聯合支護。工作面走向長度620m，工作面傾向長度150m。本區地質構造較簡單，為一單斜構造，傾角5-9，平均7.
5。開採煤層為3＃煤層，平均厚度1.8m。
1321工作面頂板的偽頂為0.3公尺左右厚的泥岩，層理發育，較軟，易破碎，易冒落。直接頂為砂質泥岩和細砂岩，厚度3.5公尺左右。煤層頂底板岩層組成見表1。
表1 煤層頂底板岩層組成
1321工作面的平均採高在1.8m左右。液壓支架選用山東礦機製造****生產的zyg3200/12/28型支撐掩護式液壓支架，工作阻力3200kn(38.
5mpa)，初撐力2616kn(31.5mpa)，具體技術特徵見表2。採煤機選用雞西煤礦機械廠生產的mg150/375-w1型採煤機，該煤機總體結構為多電機橫向布置，牽引方式為機載式交流變頻無極調速的強力銷軌式無鏈牽引，電源電壓為1140v，以plc控制，並能中文顯示執行狀態、故障檢測。
表2 基本架技術特徵表
2、礦壓觀測
2.1 1321工作面礦壓觀測進展情況
為認識掌握山西玉和泰煤業綜採面開採過程中工作面礦壓顯現規律，定量確定礦山壓力來壓步距，預計大面積來壓的可能性，已經進行了1321工作面礦壓支架受力狀況的觀測，以及採高和推進度的實際量測，其他資料正在進行現場的採集。
2.2 1321工作面礦壓顯現規律
1321工作面從2023年10月20日推進以來，在工作面的礦壓觀測期間經歷了直接頂初次垮落、老頂初次來壓和四次週期來壓。通過對監測資料的分析初步判定出綜採工作面老頂來壓步距。1321工作面老頂來壓步距和強度見表2。
直接頂初次跨落：1321工作面自開切眼推進4m時，70#～96#支架直接頂初次跨落，工作面推進9m時，工作面直接頂初次跨落。
老頂初次來壓：1321工作面自開切眼推進15m時，老頂初次來
壓，初次來壓步距為15～18m。老頂初次來壓比較突然，且持續時間短，來壓前工作面上方的頂板壓力較小。
老頂週期來壓：1321工作面推進28m時，工作面一次來壓；1321工作面推進50m時，工作面二次來壓；1321工作面推進68m時，工作面三次來壓；1321工作面推進82m時，工作面四次來壓；週期來壓步距為14～22m。
表3 1321工作面老頂來壓步距及強度
2.3 建議
(1) 老頂週期來壓時加強支架的初撐力，增強支架的穩定性，並及時採取加強支護的措施(如移架後及時打出護幫板，護住煤壁)。
(2) 從觀測的資料可以清晰的看出，支架時常出現接頂不嚴的現象。需要提高支護工和採煤司機的操作質量，使支架初撐力滿足規程要求(不小於額定值的80%，即不小於30.8mpa)。
(3) 目前採用的礦壓觀測手段，因其受各種因素影響，實際資料獲取不全，給現場監測帶來了一定的困難，而且獲取的這些資料量非常大，給資料整理分析增加了難度。因此建議，後續的綜採工作面礦壓觀測應採用專門的監測儀器(能夠實時記錄儲存並便於分析的儀器)進行礦壓觀測，方便礦上相關部門對其礦壓資料進行採集和分析，從而得出規律指導實踐。
3、1321工作面推進過程中遇到的問題及處理措施
1321工作面從2023年10月20日(試執行)推進以來，日最高產量：10刀，產量1944噸。
3.1 初採期間：
1321工作面2023年10月20日開始試運轉，1321工作面開切眼沿頂板布置。初採時受裝置影響，致使工作面不能正常推進。
出現的問題及處理措施：
(1) 初採時老頂尚未來壓，頂板受採動壓力影響較小，因此支架初撐力要控制適當，避免因初撐力過大，造成對頂樑前端頂板的破壞，同時也要避免因初撐力太低致使頂板突然下沉、離層而對工作面造成破壞。
(2) 初採時要留意架前頂板區域性漏矸，直接頂裂隙擴張等架前頂板及煤壁壓力顯現，壓力顯現時要及時採取措施調整層位，如採用臥底方法增加採高，保證頂板的完整性，避免工作面出現架前漏(冒)頂事故。
(3) 提高支架工的操作質量，對支架採用慢降快拉帶壓移架方式，防止支架空頂過程中頂板突然下沉，並且要及時打出護幫板，護住煤幫。
3.2 正常開採期間：
g212305工作面2023年10月23日開始正常推進，此時採高在2m左右。出現的問題及處理措施：
(1) 工作面煤壁片幫問題
由於1321工作面煤壁片幫，防止因片幫造成的架前頂煤切頂，破碎，引發架前冒頂，從而工作面圍岩穩定性，影響工作面正常推進和安全生產。
處理措施：
a、保證工作面支護質量，特別是支架支護強度，(初撐力) ，在週期來壓時及時調整層位，留住頂煤，保證頂板的穩定性。
b、保持合理的推進速度，使採動支撐壓力峰值區域盡量少的轉移到煤壁上。.
c、開採過程中用好兩級護幫板，防止煤壁高位片幫傷人，也防止將片幫煤放出後，護幫板不能有效護幫，加劇片幫。
(2) 回採對1321回風巷道影響
1321回風巷超前範圍內上、下幫區域性片幫嚴重，尤其表現在兩幫底角處。頂板區域性區域因受地質條件及工作面採動影響出現下沉、漏矸，且頂板原有錨桿個別失效、護網破爛、漏矸。
處理措施：
a、加強工作面兩巷超前支護強度，變更超前支護形式，將工作面超前傾向「一樑二柱」支護變更為超前走向「一樑三柱」支護，超前支護範圍不得小於20m。
b、對1321回風巷400m處破碎段頂板和肩窩處注射馬麗散進行加固，同時沿走向下幫架設「一樑三柱」 鋼棚，上幫加設點柱。
c、1321回風巷上幫錨桿失效地段進行補打錨桿, 補打前先將兩巷頂幫的鬆動、裂縫的煤、岩塊及片幫煤清理乾淨，再採取從裡向外、先頂後幫、分段施工的方法對巷道進行維護。區域性護幫塑鋼網破損地段，須重新鋪設並連好新塑鋼網。兩幫收斂變形較嚴重時，須用廢舊枕木背幫。
(3) 1321工作面煤層變化
1321工作面區域性煤層厚度不均，採煤機割煤時區域性破底開採，不能較好地控制層位。
處理措施：
1321工作面出現割底情況時，採用挑頂留底煤的方法進行回採，回採時每刀挑頂量控制在200mm以內，留底量控制在100mm以內，留一刀，平推一刀，從而較好地控制煤層層位。
4、 監測目標
綜採面的現場礦壓監測工作正在有計畫、分階段進行。通過礦壓觀測所收集到的礦壓資料進行整理分析，準確掌握綜合機械化開採工作面的礦壓顯現規律，為我礦綜合機械化開採工藝引數的確定提供必要的科學依據，為1321工作面安全、高效生產以及後續的綜採面順利開採提供技術保障。對山西玉和泰煤業****同類工作面的安裝開採都具有極為重要的借鑑意義。
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...
工作面限採段礦壓觀測報告
從切眼至560m限採段 編制單位 編制人 編制日期 從切眼至560m限採段 工作面截止到2009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...
4月25日份綜採工作面礦壓觀測報告總結 彙總
根據支架支護高度和支護強度要求計算結果，設計中間支架選用zy12000 28 62型低位液壓支架,過渡支架選用zy12000 28 62支架，端頭支護選用zyg14200 27 45 1組 表2 zy12000 28 62型掩護式液壓支架主要技術特徵為 工作面內切眼長220m，實選128架支架支護，...