矿压观测设计方案(011016工作面)

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1、神华集团乌海能源公司平沟煤矿矿压观测设计方案工作面名称： 011016 工作面使用单位：平沟煤矿采煤一队协助单位：山东科技大学安装时间： 2014 年 1 月 7 日泰安市科达仪器设备有限公司技术中心制011016 综采工作面矿压观测及实施方案1、安装仪器的目的和意义 综采工作面顶板压力监测是搞好综采工作面设备管理， 防止顶板 事故发生的最佳途径。近年来，随着开采深度的增加，地质状况更加 复杂，采场顶板矿山压力大， 以及由锚网索支护造成矿压显现规律模 糊和顶板来压力与支架曾阻互动性差等问题， 使综采支架时时常出现 倾斜歪倒和冒顶现象， 支架的稳定性和顶板管理受到严重威胁。 同时 也造成回采巷道

2、和采区准备巷道支护 、维护困难。但另一方面，由于 设备造型、检修质量、操作水平等原因，给矿井安全生产带来很大威 胁。因此，必须对顶板压力分布规律进行综合分析研究，建立一套完 整的顶板安全保障技术体系，以期达到控制和应用顶板的目的。综采工作面压力检测系统的建立和完善，能及时有效的反应顶 板变化规律，监测支架支护效果， 从而防止顶板事故， 保障安全生产。 该项目的研究成果， 是顶板监测领域的一次技术创新， 可为矿井设计、 设备选型、 支护管理等提供可靠的理论依据， 并将产生较好的社会效 益和经济效益。鉴于以上情况，以及平沟煤矿的实际情况，我们在 011016 综采工作面安装了由山东科技大学研究，由

3、泰安市科达仪器 设备有限公司生产的 ZDYJ-IIB 型综采支架压力连续记录仪进行矿压 观测分析。2、矿压观测步骤：1、综采支架压力连续记录仪的 13 个分机于 2014 年 1 月 8 日安装完毕，并启动压力分机让其开始连续记录支柱的压力数据。2、仪器安装完毕后，每隔 5 天用采集仪采集一次数据，以保证压力 分机所记录的压力数据的连贯性， 每次将数据采集完以后应及时将数 据传到数据处理软件中进行数据分析，便于以后做矿压观测报告。3、工作面概况3.1 工作面位置关表 1 011016 工作面位置及井上下关系表水平名称+1070水平采区名称盘区地面标高 /m+1250m +1263m井下标高/m

4、+968m 1005 m地面相对位置地面西风井正南 130 米与中组煤轨道下山相交， 以此 相交点正西 80m和 250m处分别为 011016 回风顺槽和 011016 运输顺槽与中组煤轨道下山的交叉处 , 以此两 交叉处为起点向南方位 171延伸 924m 即为该工作 面的走向范围。回采对地面设施的影响该工作面相对于地表无建筑物及其固定设施。井下位置及与四邻关系本工作面北为中组煤轨道下山，南为 F9 断层，东距 011014采空区 7 米，以西本层尚未布置工作面， 上覆 为 0908 采空区。走向长度 /m840-770均 805倾斜长度 /m207面积 /m2166635- 2 -3.2

5、 工作面煤层赋存情况表 2 煤层赋存情况表煤层厚度/m0.76m1.96m1.50煤层结构简单煤层倾角/ （）8-98.5 开采煤层10#层煤种FM36稳定程度稳定煤层情况该工作面煤层结构较简单，煤层平均厚度 1.50m，中间无描述夹矸； 10#煤层为较稳定煤层。3.3 煤层顶底板表 3 煤层顶底板情况表顶底板名称岩石名称厚度/m岩性特征老顶中砂岩3.6灰黑色厚层状伪顶无直接顶泥岩及砂质泥岩0.61-5.252.35灰黑色厚层状直接底泥岩0-0.65黑灰色厚层变化较大老底细砂岩0-1.2厚层状，较坚硬通过分析：直接顶易跨落， 局部地段顶板厚度变化较大， 较破碎，在回采时要加强对顶板的管理，支架

6、端面距不大于 340mm。3.4 地质构造情况工作面回采区域地质构造简单， 回采区域内的煤岩层为向西倾 斜的单斜构造， 煤岩层走向 171，倾角 8 10平均 8.5 。据 011016 回风顺槽和运输顺槽揭露情况以及上部 9-2# 层已采工作面 的实际情况， 预计该工作面在回采过程中无断层及大型褶曲等地质 构造。3.5 水文地质011016 工作面回采区域水文地质条件简单， 煤岩层中含水微弱， 但 011016工作面对应的上部为 9-2#层采空区 0908 工作面，采空区 位于 011016 工作面上部，层间距 0.61-5.25 米，采空区低洼地段存 有少量积水，在施工过程中如发现顶板有淋

7、水必须进行钻孔探放水； 当淋水增大时要及时撤出工作面所有人员并汇报矿调度3.6 影响回采的其他因素表 4 影响回采的其他地质情况表瓦斯绝对涌出量为 2.1m3/ min ，可解析瓦斯含量为 4.41m3/t ，无突出危害倾向。二氧化碳相对涌出量为 0. 35m3/ t ，无突出危害倾向煤尘爆炸指数煤尘具有爆炸性 , 爆炸指数为 30.7%煤的自燃倾向性本煤层属于 II 类自燃煤层，自燃发火期为 62 天。地温危害18（无影响）冲击地压危害无地质部门建议1、10#煤层顶板厚度变化较大， 局部地段顶板变薄破碎， 易冒落回采时应注意支架端面距不超过规定（ 340mm）。2、在回采过程中，要注意雨季工

8、作面相对应地面的防泄洪是否畅通，以及河槽是否有裂缝，以防洪水沿缝隙流入采面。3、加强工作面推进时对工作面应力集中区矿压观测，保证支架的初撑力不低于支架额定初撑力的 80%（1744KN），加强超前支护范围内的矿压观测，顶板压力大时及时增加支护强度3.7 储量及服务年限、储量1、工作面工业储量：Q工业=L 走BHr=805 2071.5 1.4=349934t2、工作面可采储量：Q采=（ L 走-19 ） BH r 0.996=（ 805-19） 2071.5 1.4 0.996=339537t式中： L 走-25 工作面至停采线走向长 776mB工作面长 207mH工作面采高 1.5mr 煤层

9、容重 1.4t/m 3工作面服务年限可采储量 / 设计月产量 =339537/25900=13.1 月4、综采支架压力监测数据红外传输系统是四部分组成的：1、ZDYJIIA 型压力监测记录仪；（13 台）2、ZDYJ IIB 型红外传输数据采集仪；3 台）1 台）3、ZDYJ IIB 型红外数据计算机通讯适配器；4、数据处理与管理网络系统浏览器。1 套）5、技术特征YHY60 （订货宣传型号 ZDYJ-IIA ）型压力连续记录仪是用于煤 矿井下综采支架压力参数监测的智能化仪表，俗称“电脑圆图仪” 它具有体积小、操作方便、 显示直观数据处理功能强等特点，输出的 报表格式通用性强， 尤其是第三代产

10、品采用了红外线数据通讯和改进 的电池供电系统， 采用光控启动开关控制， 使仪器可处于显示工作状 态和非显示工作状态， 大大提高了仪器的使用可靠性和电源的使用寿 命，可长期在井下使用，无需维护，是传统的机械圆图仪的理想替代 产品。6、原理结构ZDYJ-IIA 型综采压力连续记录仪，由四部分组成： 1、压力监测记录分机； 2、红外传输数据采集仪； 3、红外数据计算机通讯适配器；4、数据处理软件。组成如图所示，压力分机具有14 个压力测孔，可同时测量两个测点的压力， 并连续记录在分机内，一个工作面可布置 1 20 个分机，可使用一台数据采集仪进行采集，采集仪携带至井采集仪压力分机适配器计算机图 1

11、监测仪工作程序图示- 6 -上后通过红外通讯适配器将数据自动地传送到 PC 计算机处理ZDYJ-IIB 型压力信号采集仪使用 8节5 号可充电电池供电，要23 个月充放电一次， 压力分机使用 1 号高性能干电池组供电， 分机每更 换一次电池可连续使用 12 个月，更换电池一定要在井上进行（使用 厂家提供的电池组）。7、主要功能及技术指标（一） ZDYJ-IIB 型便携式红外数据采集仪主要功能1、 LCD 点阵式液晶显示器，用于输入提示和数据显示；2、全日历实时时钟显示；3、轻触式操作键盘，操作方便；4、数据显示功能；5、256K 数据存储器，具有数据掉电保护；6、低功耗技术，可充电电池可连续使

12、用 1 个月，建议半个月充电一 次，以保护电池寿命；7、红外数据通讯功能，传输速率 2400kbps；8、体积小，重量 275g。（二） ZDYJ-IIA 型压力监测分机1、量程060MPa；2、精度2%；3、测点数测量通道数所选通道数（）- 7 -222222224、引压孔10；5、显示方式LED 数字显示；6、防爆型式矿用本质安全型；7、防爆标志ExibI ；8、煤安证号20058945；9、防护等级IP54；10、电源 DC6V （四节 1 号电池）连续使用六个月以上11、光控式启动开关，操作方便；12、通讯方式红外无线通讯；13、重量2.1Kg；14、安装方式掉挂或固定安装。8、操作说

13、明（一） ZDYJ-IIB 型便携式数据采集仪 仪器的正面如图 2 所示，具体操作如下：图21 开机 /关机按下“ON”键开机，屏幕显示“1：QS 2：LS 3：CS0 4： XM5：ZS 6： CS1”。1：QS 代表按键“ 1”从分机取数据；2： LS 代表按键“ 2”向计算机传输数据；3： CS0代表按键“ 3”启动分机并校正分机时钟；4： XM 代表按键“ 4”显示内存数据； 5：ZS代表按键“ 5”清除采集仪内存数据； 6：CS1 按键“ 6”代表显示调整时钟； 按下 OFF 键关闭电源。2 复位按下“ ESC”键。中断正在进行的操作，返回到提示状态。相当于关机后重新开机。3 显示修

14、改时钟 在提示状态下按数字键“ 6”，显示时钟界面，确 认后显示上面一行为“ time”下面一行为时钟，按光标提示输入修改 后时钟，并按下确认键“ E”。4 清除数据 在提示状态下按下数字键“ 5 ”，显示“ CLR MEMORY （ YES=A ，NO=B ）? ”,这时按下“ A”键则清除机内数 据，如果按下“ B”键，则表示放弃该操作。5 显示数据 在提示状态下按下数字“ 4”键，上面一行为内存 地址，下面一行为该地址存储数据， 按下任意数字键， 地址自动加 1， ESC 退出。6 采集数据 将采集仪挂到分机上，按下“ 1”键，此时采集仪 显示“ GET DATA READY ”，再按下分机的启动键，开始采集数 据，此时显示“ GET DATA BEGIN ”，通讯结束时显示“ GET DATA END ”表示取数据成功， 4 秒钟后自动将分机内数据清除，若通讯不 成功，关机后重新开机并重复以上的操作。7 启动压力分机 目的是清除以存入的数据，并校正时钟，在压力 分机第一次安装用时， 必须用采集仪启动压力分机， 操作方法是按下 “ 3”键，此时显示“ START BEGIN ”，将采集仪挂在压力分机上， 然后启动压力分机，若正确启动后显示“ START END ”。